Khi hệ thống đường ống được xác định, có 2 loại mối quan hệ áp suất và dòng chảy chính trong hệ thống đường ống: Áp suất trong hệ thống đường ống nói chung sẽ gây ra sự gia tăng lưu lượng, nhưng mối quan hệ chính xác có thể khác nhau tùy thuộc vào các nguồn cản trở chính trong hệ thống đường ống. hệ thống. Đối với nhiều hệ thống trong đó lực cản ma sát chiếm ưu thế, mối quan hệ giữa độ giảm áp suất và dòng chảy là bậc hai.
Trong động lực học chất lỏng, tốc độ dòng chảy và áp suất là hai thông số cơ bản mô tả cách chất lỏng (như chất lỏng và khí) di chuyển qua các hệ thống như đường ống, van và máy bơm.
Để hiểu mối quan hệ giữa lưu lượng và áp suất, chúng ta cần hiểu lưu lượng và áp suất là gì, cách tính tốc độ dòng chảy từ chênh lệch áp suất và sử dụng đồng hồ đo lưu lượng nào.
Áp suất so với lưu lượng và đường kính ống
Áp suất là gì?
Áp suất: Điều này đề cập đến lực tác dụng của chất lỏng trên một đơn vị diện tích. Nó được biểu thị bằng ký hiệu P và thường được đo bằng các đơn vị như Pascals (Pa), bar hoặc pound trên inch vuông (psi).
Flow là gì?
Dòng chảy: Điều này đề cập đến thể tích chất lỏng đi qua một bề mặt hoặc điểm nhất định trong một đơn vị thời gian. Nó thường được biểu thị bằng ký hiệu Q và thường được đo bằng đơn vị như lít trên phút (L/phút) hoặc mét khối trên giờ (m^3/h).
Dòng chảy cũng được chia thành dòng chảy khối lượng và dòng chảy khối lượng. Khi lượng chất lỏng được biểu thị bằng thể tích thì được gọi là lưu lượng thể tích. Khi lượng chất lỏng được biểu thị bằng khối lượng thì được gọi là dòng chảy khối lượng.
Đọc mở rộng: Tốc độ dòng chảy so với tốc độ dòng thể tích
Đường kính ống là gì?
Đường kính ống có nghĩa là khi thành ống tương đối mỏng, đường kính ngoài của ống gần bằng đường kính trong của ống. Vậy giá trị trung bình của đường kính ngoài của ống và đường kính trong của ống được lấy làm đường kính ống.
Thường đề cập đến vật liệu tổng hợp chung hoặc ống kim loại. Và khi đường kính trong lớn, giá trị trung bình của đường kính trong và đường kính ngoài được lấy làm đường kính ống.
Dựa trên hệ thống số liệu (mm), nó được gọi là DN (đơn vị số liệu).
Áp suất có ảnh hưởng đến dòng chảy không?
Có, áp suất có ảnh hưởng đến dòng chảy. Nhưng hiệu ứng này bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, chẳng hạn như sức cản của hệ thống, mô hình dòng chảy, tính chất của chất lỏng, v.v. Khi thiết kế và vận hành hệ thống chất lỏng, các yếu tố này cần được xem xét để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn của hệ thống. hệ thống.
tốc độ dòng chảy và mối quan hệ áp suất
Trước hết, lưu lượng = tốc độ dòng chảy × đường kính trong của ống × đường kính trong của ống × π 4. Do đó, về cơ bản, lưu lượng và tốc độ dòng chảy biết một để tính tham số kia.
Nhưng nếu biết đường kính ống D và áp suất P trong ống thì có tính được lưu lượng không?
Câu trả lời là: Chưa thể tìm được vận tốc dòng chảy và tốc độ dòng chảy của chất lỏng trong đường ống.
Bạn tưởng tượng rằng có một cái van ở cuối đường ống. Khi đóng lại, trong ống có áp suất P. Tốc độ dòng chảy trong ống bằng không.
Do đó: Tốc độ dòng chảy trong đường ống không được xác định bởi áp suất trong đường ống, mà bởi giảm áp suất dốc dọc theo đường ống. Do đó, cần phải chỉ ra chiều dài của đường ống và chênh lệch áp suất giữa hai đầu của đường ống để tìm tốc độ dòng chảy và tốc độ dòng chảy của đường ống.
Đọc mở rộng: Đồng hồ đo lưu lượng hoạt động bằng pin từ tính
Nếu bạn nhìn nó từ quan điểm phân tích định tính. Mối quan hệ giữa áp suất và lưu lượng trong đường ống là tỷ lệ thuận. Tức là áp suất càng lớn thì tốc độ dòng chảy càng lớn. Tốc độ dòng chảy bằng vận tốc nhân với tiết diện.
Đối với bất kỳ phần nào của đường ống, áp suất chỉ đến từ một đầu. Đó là để nói, hướng là một chiều. Khi cửa xả theo hướng áp suất đóng (van đóng). Chất lỏng trong ống bị cấm. Khi lối ra mở ra. Tốc độ dòng chảy của nó phụ thuộc vào áp suất trong đường ống.
Đọc mở rộng: Bộ chuyển đổi áp suất có độ chính xác cao
Để phân tích định lượng, bạn có thể sử dụng các thí nghiệm mô hình thủy lực. Lắp đặt đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo lưu lượng hoặc đo lưu lượng dòng chảy qua. Đối với lưu lượng đường ống áp lực, nó cũng có thể được tính toán. Các bước tính toán như sau:
- Tính điện trở riêng S của đường ống dẫn. Nếu là ống gang cũ hay ống thép cũ. Điện trở riêng của đường ống có thể được tính theo công thức Sheverev s=0.001736/d^5.3 hoặc s=10.3n2/d^5.33. Hoặc kiểm tra các hình thức có liên quan;
- Xác định chênh lệch cột áp làm việc H=P/(ρg) ở hai đầu đường ống. Nếu có độ dốc ngang h (quy về đầu ống cao hơn cuối h).
Khi đó H=P/(ρg)+h
Trong công thức: H: lấy m làm đơn vị;
P: là chênh lệch áp suất giữa hai đầu ống (không phải áp suất của một đoạn nào đó).
P ở Pa; - Tính lưu lượng Q: Q = (H/sL)^(1/2)
- Lưu lượng V=4Q/(3.1416 * d^2)
- Trong công thức: Q —— tốc độ dòng chảy tính bằng m^3/s;
- H —— Chênh lệch cột áp giữa điểm đầu và điểm cuối của đường ống, tính bằng m;
- L —— Chiều dài từ đầu đến cuối ống, tính bằng m.
Đọc mở rộng: Máy đo lưu lượng nước siêu âm chèn – Được thiết kế cho tưới tiêu nông nghiệp, quản lý vườn
Đọc mở rộng: Đồng hồ đo lưu lượng áp suất cao cho chất lỏng-hơi-khí
Tốc độ dòng chảy và công thức áp suất
Đề cập đến áp suất và tốc độ dòng chảy. Tôi nghĩ nhiều người sẽ nghĩ đến Phương trình Bernoulli.
Daniel Bernoulli đề xuất lần đầu tiên vào năm 1726: “Trong dòng nước hoặc dòng không khí, nếu vận tốc thấp thì áp suất cao. Nếu vận tốc cao thì áp suất nhỏ”. Chúng tôi gọi đó là “Nguyên lý Bernoulli”.
Đây là nguyên lý cơ bản của thủy lực học trước khi phương trình lý thuyết liên tục của cơ học chất lỏng được thiết lập. Bản chất của nó là bảo toàn năng lượng cơ chất lỏng. Nghĩa là: động năng + thế năng trọng trường + thế năng áp suất = hằng số.
Đọc mở rộng: Các loại đồng hồ đo lưu lượng chất lỏng
Phải nhận thức được nó. Bởi vì phương trình Bernoulli được suy ra từ sự bảo toàn năng lượng cơ học. Do đó, nó chỉ phù hợp với chất lỏng lý tưởng có độ nhớt không đáng kể và không nén được.
Nguyên tắc của Bernoulli thường được thể hiện như sau:
Công thức này được gọi là phương trình Bernoulli.
Địa điểm:
- p là áp suất của một điểm nào đó trong chất lỏng;
- v là vận tốc dòng chảy của chất lỏng tại điểm đó;
- ρ là mật độ chất lỏng;
- g là gia tốc trọng trường;
- h là chiều cao của điểm;
- C là một hằng số.
Nó cũng có thể được thể hiện như sau:
Giả định:
Để sử dụng định luật Bernoulli, các giả định sau đây phải được đáp ứng trước khi có thể sử dụng. Nếu các giả định sau đây không được đáp ứng đầy đủ, giải pháp được tìm kiếm cũng là một xấp xỉ.
- Dòng chảy ổn định: Trong một hệ thống dòng chảy, bản chất của chất lỏng tại bất kỳ điểm nào không thay đổi theo thời gian.
- Dòng chảy không nén được: mật độ không đổi, khi chất lỏng là khí, số Mach (Ma) <0.3 được áp dụng.
- Dòng chảy không có ma sát: Hiệu ứng ma sát là không đáng kể và hiệu ứng nhớt bị bỏ qua.
- Chất lỏng chảy dọc theo dòng chảy: chất lỏng yếu tố dòng chảy dọc theo dòng chảy. Các dòng tinh giản không cắt nhau.
Đọc mở rộng: Cảm biến áp suất silicon
Đọc mở rộng: Ứng dụng cảm biến áp suất-Ứng dụng công nghiệp nổi bật
Làm thế nào để tính toán tốc độ dòng chảy trong đường ống?
Tốc độ dòng chảy Q có thể được tính bằng công thức sau:
Q= A × v
trong:
Q là tốc độ dòng chảy, thường được biểu thị bằng m³/s hoặc L/min.
A là diện tích mặt cắt ngang của ống và có thể được tính bằng công thức π×(d/2)² (đối với ống tròn), trong đó d là đường kính của ống.
v là vận tốc dòng chảy trung bình của chất lỏng trong ống, thường tính bằng m/s.
Vì vậy, để tính tốc độ dòng chảy trong đường ống, bạn cần biết đường kính của đường ống và vận tốc của chất lỏng.
Làm thế nào để tính tốc độ dòng chảy từ áp suất?
Tính toán dòng chảy trực tiếp từ áp suất phức tạp hơn vì mối quan hệ giữa chúng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Chẳng hạn như kích thước của đường ống, độ nhớt của chất lỏng và độ nhám của đường ống. Nhưng trong một số điều kiện cụ thể, có thể sử dụng công thức sau:
Đối với dòng chảy tầng (tốc độ dòng chảy chậm và dòng chất lỏng trơn tru):
Q=(πd ^ 4△P)/ (128*μ *L)
trong:
Q là dòng chảy.
d là đường kính của ống.
∆P là chênh lệch áp suất qua đường ống.
μ là độ nhớt của chất lỏng.
L là chiều dài của đường ống.
Đối với dòng chảy rối (dòng chảy nhanh hơn và dòng chất lỏng không ổn định), các mối quan hệ phức tạp hơn và đòi hỏi phải sử dụng các công thức hoặc đường cong thực nghiệm phức tạp hơn.
Tóm lại, việc tính toán dòng chảy trực tiếp từ áp suất đòi hỏi phải xem xét một số yếu tố. Trong các ứng dụng thực tế, lưu lượng kế thường được sử dụng để đo trực tiếp lưu lượng hoặc sử dụng phần mềm và công cụ mô phỏng để ước tính lưu lượng.
Máy tính tốc độ dòng chảy và áp suất
Công cụ chuyển đổi áp suất và lưu lượng của chúng tôi
Các công cụ để chuyển đổi và áp suất tính toán các giá trị. Giúp người dùng lựa chọn phù hợp cảm biến áp suất và máy phát!
Bộ chuyển đổi để chuyển đổi và tính toán lưu lượng. Hoặc một công cụ tính toán yêu cầu đo lưu lượng để lấy các thông số đo lường khác. Giúp người dùng chọn cảm biến lưu lượng và máy phát phù hợp!
Đồng hồ đo lưu lượng nổi bật
Đọc mở rộng: Cảm biến áp suất nhiệt độ cao lên đến 800°C
Tìm hiểu thêm về mối quan hệ giữa áp suất và tốc độ dòng chảy
Nếu bạn không thể tìm thấy câu trả lời cho câu hỏi của mình trong phần Lưu lượng và Áp suất của chúng tôi, bạn luôn có thể liên hệ với chúng tôi và chúng tôi sẽ sớm hỗ trợ bạn.
Thêm giải pháp đo lưu lượng và áp suất
Đọc mở rộng: Cảm biến áp suất gốm giá tốt nhất
Trung-Inst cung cấp hơn 50 đồng hồ đo lưu lượng để đo lưu lượng. Khoảng 50% trong số này là chênh lệch áp suất đồng hồ đo lưu lượng, 40% là cảm biến lưu lượng chất lỏng và 20% là siêu âm Cấp độ truyền tin và đồng hồ đo lưu lượng khối lượng.
Một loạt các đồng hồ đo lưu lượng các tùy chọn có sẵn cho bạn, chẳng hạn như mẫu miễn phí, mẫu trả phí.
Sino-Instrument là nhà cung cấp và sản xuất thiết bị đo lưu lượng được công nhận trên toàn cầu, đặt tại Trung Quốc.
Yêu cầu báo giá
Wu Peng, sinh năm 1980, là một nam kỹ sư thành đạt và được kính trọng với nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực tự động hóa. Với hơn 20 năm kinh nghiệm trong ngành, Wu đã có những đóng góp đáng kể cho cả các dự án học thuật và kỹ thuật.
Trong suốt sự nghiệp của mình, Wu Peng đã tham gia nhiều dự án kỹ thuật quốc gia và quốc tế. Một số dự án đáng chú ý nhất của ông bao gồm phát triển hệ thống điều khiển thông minh cho các nhà máy lọc dầu, thiết kế hệ thống điều khiển phân tán tiên tiến cho các nhà máy hóa dầu và tối ưu hóa các thuật toán điều khiển cho đường ống dẫn khí đốt tự nhiên.