首先 流量=流速×管道內(nèi)徑×管道內(nèi)徑×π÷4; 所以流量和流速基本上知道一個(gè)就能算出另一個(gè)參數(shù)。
但如果已知管道直徑D,管道內(nèi)壓力P,能算出流量嗎?
答案是: 還不能求管道中流體的流速和流量。你設(shè)想管道末端有一閥門,當(dāng)關(guān)閉時(shí),管內(nèi)有壓力P,可管內(nèi)流量為零。
所以,管內(nèi)流量不是由管內(nèi)壓力決定,而是由管內(nèi)沿途壓力下降坡度決定的。所以一定要說明管道的長(zhǎng)度和管道兩端的壓力差是多少才能求管道的流速和流量。
如果從定性分析角度看,管道中壓力與流量的關(guān)系是正比例關(guān)系,即壓力越大,流量也越大。流量等于流速乘于斷面。對(duì)管道的任何一斷面,壓力只來自一端,也就是說壓力的方向是單向的,在壓力方向出口處被封閉時(shí)(閥門關(guān)閉),管內(nèi)流體處于禁止?fàn)顟B(tài)。一但出口打開,其流速起決于管道中壓力。
要定量分析,可以通過水力模型實(shí)驗(yàn),安裝壓力計(jì)、流量計(jì)或測(cè)量流過容量。對(duì)于有壓管流,也可以通過計(jì)算得到, 計(jì)算步驟如下:
1、計(jì)算管道的比阻S,如果是舊鑄鐵管或舊鋼管,可用舍維列夫公式計(jì)算管道比阻s=0.001736/d^5.3 或用s=10.3n2/d^5.33計(jì)算,或查有關(guān)表格;
2、確定管道兩端的作用水頭差H=P/(ρg),如果有水平落差h(指管道起端比末端高出h),則H=P/(ρg)+h
式中:H:以m為單位;
P:為管道兩端的壓強(qiáng)差(不是某一斷面的壓強(qiáng)),P以Pa為單位;
3、計(jì)算流量Q:Q = (H/sL)^(1/2)
4、流速V=4Q/(3.1416 * d^2)
式中:Q —— 流量,以m^3/s為單位;
H —— 管道起端與末端的水頭差,以m為單位;
L —— 管道起端至末端的長(zhǎng)度,以 m為單位。