Theplūsmas ātruma un spiediena attiecības formulair viena no visvairāk nepareizi izmantotajām idejām cauruļu sistēmu projektēšanā. Kopējais pieņēmums ir vienkāršs: lielāks spiediens nozīmē lielāku plūsmu. Uz stenda, kas jūtas pareizi, bet uz īstas DN100 līnijas ar droseļvārstu, ilgu skrējienu vai viskozu šķidrumu, šis pieņēmums klusi sabojājas. Spiediens ir virzītājspēks; plūsmas ātrums ir tilpums, kas faktiski pārvietojas laika vienībā. Saikne starp tām ir atkarīga no caurules diametra, spiedienaatšķirībašķērsgriezumā, šķidruma īpašības, veidgabali, pacēlums un sūkņa līkne.
Šajā rokasgrāmatā ir sniegtas faktiski lietojamās formulas, kad katra jāizmanto, izstrādāts piemērs ar skaitļiem un praktiskā prakse, kas nodrošina godīgu plūsmas aprēķinu. Īsā versija: viens spiediena rādījums gandrīz nekad nedod jums plūsmu. Spiedienspilienspāri zināmai sekcijai ar zināmiem cauruļu un šķidruma datiem dažkārt tas notiek.

Kāda ir saistība starp plūsmas ātrumu un spiedienu?
Plūsmas ātrums pret spiedienu var būt tieša vai apgriezta attiecība atkarībā no tā, ko un kur mērāt.
Sūknējamā sistēmā spiediena starpības palielināšana caurulē parasti palielina plūsmas ātrumu, ja caurule un šķidrums paliek nemainīgi. Tas ir viss iemesls, kāpēc sūkņi pastāv: lai izveidotu diferenciāli, kas izspiež ūdeni, eļļu un ķīmiskās vielas caur ķēdi. Bet attiecības nav lineāras. Lielākajai daļai turbulentu cauruļu plūsmas un jebkurai ierīcei, kuras pamatā ir -ierobežojumi, plūsma palielinās līdz arkvadrātsaknespiediena kritumu, kas neatbilst tam. Divkāršojot diferenciāli, plūsma netiek dubultota.

Sašaurinātā sadaļā attēls tiek apgriezts. Šķidrumam paātrinoties caur sašaurinājumu, tā ātrums palielinās un tāstatisksspiediens krītas. Tā ir Bernulli principa aprakstītā uzvedība, un tāpēc spiediena krāns, kas novietots pie ierobežojuma, ir zemāks, nevis augstāks.
Tīrāks veids, kā to pateikt: spiediensatšķirībavirza plūsmu, bet vietējais statiskais spiediens var samazināties, ja ātrums palielinās. Viena spiediena vērtība vienā punktā gandrīz neko nepasaka par plūsmu.
Šī atšķirība novērš vienu visizplatītāko kļūdu šajā laukā: mēģina atpakaļ{0}}aprēķināt plūsmu no viena mērītāja. Praksē jums ir nepieciešama spiediena starpība, iekšējais diametrs, garums, šķidruma blīvums un viskozitāte, kā arī armatūra starp tām.
Plūsmas ātrums, ātrums un spiediens: galvenās definīcijas

Trīs termini tiek izplūduši kopā, tāpēc ir vērts tos atdalīt, pirms parādās kāda formula.
- Plūsmas ātrumsir tilpums, kas šķērso punktu laika vienībā, L/min, m³/h vai GPM. Tas parasti ir tas, par ko jums tiek izrakstīts rēķins un kas faktiski ir nepieciešams procesam.
- Ātrumsir šķidruma ātrums caurulē, m/s vai pēdas/s. Plaša caurule nodrošina lielu plūsmas ātrumu zemā ātrumā; šaurai caurulei ir nepieciešams daudz lielāks ātrums tādam pašam plūsmas ātrumam.
- Spiediensir spēks uz laukuma vienību, bāros, psi, kPa vai Pa.Diferenciālsspiediens (kritums starp diviem punktiem) ir daudzums, kas attiecas uz plūsmu; viens statisks rādījums nav.
Plūsmas ātrums un ātrums ir saistīti, bet nav savstarpēji aizvietojami, un šī saite ir pirmā formula zemāk.
Galvenās plūsmas ātruma un spiediena formulas
Nav neviena vienādojuma, kas atbilstu katrai sistēmai. Pareizais ir atkarīgs no plūsmas režīma un no kādiem pieņēmumiem varat droši izdarīt. Šeit ir sešas attiecības, kuras ir vērts zināt.

1. Nepārtrauktības vienādojums: Q=A × v
Visvienkāršākās attiecības irQ = A × v, kur Q ir tilpuma plūsmas ātrums, A ir iekšējais šķērsgriezuma laukums-un v ir vidējais ātrums. Tas nerada plūsmu tieši no spiediena, bet tas izskaidro, kāpēc diametrs dominē pār visu: laukums mērogojas ar diametra kvadrātu, tāpēc neliela urbuma maiņa pārvieto lielu plūsmu. Tas ir arī vienādojums aiz katra ātruma-mērītāja, ieskaitot skavu-ultraskaņas vienībām, kas mēra v un reizina ar zināmo A.
2. Bernulli vienādojums
Bernulli vienādojums ir enerģijas līdzsvars pa straumi:p + ½ρv² + ρgz=konstante. Tas savieno statisko spiedienu, ātrumu un pacēlumu, un tas ir iemesls, kāpēc statiskais spiediens samazinās, ja ātrums palielinās caur sprauslu, Venturi vai diametra izmaiņām. Nozveja ir tās pieņēmumos - vienmērīga, nesaspiežama, bez berzes plūsma. NASA Glenn pētniecības centrs skaidri norāda, ka standarta veidlapa irierobežota līdz nesaspiedīgai, nesaspiežamai, vienmērīgai plūsmai, kas nozīmē, ka tas ir lieliski piemērots, lai izprastu ierobežojumus un skaitītājus, bet pats par sevi nevar ņemt vērā berzi ilgā reālās pasaules līnijā.
3. Dārsija – Veisbaha vienādojums
Lielākajai daļai rūpniecisko cauruļvadu spiediena krituma un plūsmas ātruma attiecības regulē berze. Darcy-Weisbach vienādojums lēš, ka zaudējumi:
Δp = f × (L / D) × (ρv² / 2)
Tas nosaka caurules garumu, diametru, ātrumu, blīvumu un berzes koeficientu f, kas pats par sevi ir atkarīgs no plūsmas režīma un caurules nelīdzenuma. Šis ir darba zirgs, lai noteiktu, "cik lielu spiedienu es zaudēšu šajā skrējienā", un to var apgriezt, lai novērtētu plūsmu no izmērītā krituma, kad ir zināmi caurules un šķidruma dati. Kā atzīmē Engineering ToolBox, vienādojums irderīgs pilnībā attīstītai, vienmērīgai, nesaspiežamai plūsmai, un berzes koeficients parasti tiek ņemts no Kolebrūka vienādojuma vai Mūdija diagrammas. Praksē tas tiek atrisināts iteratīvi, jo f ir atkarīgs no ātruma un ātrums ir atkarīgs no plūsmas.
4. Hāgena–Puaza likums
Viskozu šķidrumu laminārai plūsmai mazās caurulēs un caurulēs izmantojiet Puaza likumu:
Q = (π × ΔP × r4) / (8 × μ × L)
Virsraksta termins ir r4. Plūsmas svari arceturtā jaudarādiuss, tāpēc iekšējam diametram ir lielāks efekts - tas pats punkts, kas norādīts OpenStax apstrādēviskozitāte un laminārā plūsma saskaņā ar Puaza likumu, kur 5% rādiusa samazināšana samazina plūsmu par aptuveni 19%. Skaidri ievērojiet ierobežojumu: tas attiecas tikai uz lamināro plūsmu, nevis uz turbulento režīmu, kurā darbojas lielākā daļa ūdensvadu.
5. Kvadrātveida-diferenciālā spiediena plūsmas{2}}saknes likums
Šī ir saistība, kas vistiešāk atbild uz "vai es varu iegūt plūsmu no spiediena", un tā ir atveres, Venturi un Pito mērījumu pamatā:
Q = Cd × A × √(2ΔP / ρ)
Praktiskā līdzņemšana irQ ∝ √ΔP: pāri fiksētam ierobežojumam plūsma ir proporcionāla diferenciāļa kvadrātsaknei, nevis pašam diferenciālim. Engineering ToolBox apstiprina, ka jebkurā Bernulli{1}}mērīšanas ierīcēplūsmas ātrums mainās atkarībā no spiediena starpības kvadrātsaknes, ar izmēru ģeometriju atbilstoši standartiem, piemēram, ISO 5167 un ASME MFC. Tas arī atgādina, ka reāls izlādes koeficients samazina teorētisko skaitli par dažiem līdz vairākiem desmitiem procentu.
6. Reinoldsa numurs: Laminārs pret turbulento plūsmu
Pirms izvēlaties starp Puazu un Darsiju–Vaisbahu, jums jāzina režīms. Reinoldsa skaitlis to izšķir:
Re=(ρ × v × D) / μ
Parasti plūsma ir lamināra zem aptuveni Re 2000 un turbulenta virs aptuveni 4000 ar pārejas joslu starp - klasifikāciju, kas izmantota Engineering ToolBox rokasgrāmatā, lailamināra, pārejas un turbulenta plūsma. Tīrs ūdens parastajā rūpnieciskajā caurulē gandrīz vienmēr ir nemierīgs; smagā eļļa nelielā mēģenē var būt lamināra. Izvēlieties formulu, lai tā atbilstu režīmam, nevis otrādi.
Septītā sakarība, ko vērts pieminēt attiecībā uz vārstu izmēru, ir plūsmas koeficients:Q = Cv× √(ΔP/SG), kur Cv(vai tā metriskā brālēns Kv) fiksē, cik daudz vārsts iziet pie noteikta spiediena krituma un īpatnējā svara. Tāda pati kvadrātsaknes{1}}darbība, cits komponents.
Kuru formulu vajadzētu izmantot?
Izmantojiet to kā ātru atlasītāju. Lēmums parasti ir atkarīgs no plūsmas režīma, neatkarīgi no tā, vai berzei ir nozīme un vai jūs nosakāt skaitītāja vai caurules izmēru.

| Formula | Vislabākais priekš | Taustiņu ievades | Galvenais ierobežojums |
|---|---|---|---|
| Q = A × v | izmērītā ātruma pārvēršana plūsmā; ātruma mērītāji | Caurules laukums, ātrums | Nepieciešams ātrums; nesniedz informāciju par spiedienu |
| Bernulli vienādojums | Izpratne par ierobežojumiem, sprauslas, Venturi, diametra izmaiņas | Spiediens, ātrums, pacēlums | Ignorē berzi; ideāls{0}}plūsmas pieņēmums |
| Dārsija-Veisbaha | Berzes zudums garā rūpnieciskā caurulē; plūsmas novērtējums no piliena | Garums, diametrs, ātrums, blīvums, berzes koeficients | Iteratīvs; nepieciešams raupjums un Moody/Colebrook faktors |
| Hāgena-Puaza | Lamināra, viskoza plūsma mazās caurulēs un caurulēs | Spiediena starpība, rādiuss, viskozitāte, garums | Tikai laminārs; nepareizi turbulentām ūdens līnijām |
| Kvadrātsakne-/DP (atvere, Venturi) | Plūsmas mērīšana tieši no diferenciāļa pāri ierobežojumam | Diferenciālais spiediens, laukums, blīvums, izplūdes koeficients | Ierobežota numura sagatavošana naktij; nepieciešams kalibrēts primārais elements |
| Vārsts Cv / Kv | Vārstu izmēru noteikšana un plūsmas prognozēšana caur tiem | Plūsmas koeficients, spiediena kritums, īpatnējais svars | Komponents-specifisks; nav vadāms-modelis |
Ja neesat pārliecināts, kurā režīmā izmantojat, vispirms aprēķiniet Re. Daudzi no standartaCauruļvada plūsmas aprēķināšanai izmantotās metodespieņemt turbulentus apstākļus, tāpēc lamināras formulas piemērošana turbulentai līnijai ir izplatīts kļūdu avots.
Kā aprēķināt plūsmas ātrumu no spiediena krituma?
Ja vēlaties uz spiedienu{0}} balstītu aprēķinu, apstrādājiet sadaļu secībā, nevis meklējiet vienu skaitli.

- 1 -. darbība Izmēriet spiedienu uz augšuzināmā punktā ar pilnu cauruli.
- 2 -. darbība. Izmēriet pakārtoto spiedienutajā pašā noteiktajā sadaļā.
- Solis 3 - Aprēķiniet starpību (ΔP = paugštecē − plejup pa straumi). Tas, nevis absolūtais lasījums, ir tas, kas attiecas uz plūsmu.
- Solis 4 - Apstipriniet iekšējo diametru un garumu.Izmantojiet reālo urbumu, nevis nominālo izmēru, jo skala un starplikas to maina.
- Darbība 5 - Pārbaudiet šķidruma īpašībasdarba temperatūrā: gan blīvums, gan viskozitāte mainās atkarībā no temperatūras.
- Solis 6 - Ņemiet vērā berzi un piederumus.Pievienojiet līdzvērtīgus garumus vārstiem, līkumiem un reduktoriem; to ignorēšana pārspīlē plūsmu.
- Solis 7 - Lietojiet režīma-atbilstošo vienādojumu(Darcy–Weisbach turbulentām cauruļu gājieniem, Poiseuille laminārajām caurulēm, kvadrātveida-saknes forma kalibrētam ierobežojumam) vai pārbaudīts kalkulators.
Inženiertehniskā piezīme:Aprēķins ir tikpat labs kā mērījumu punkti. Paņemiet spiediena krānus, kur plūsma ir noregulēta -, ideālā gadījumā ar vairāku diametru taisnu cauruli pirms krāna -, un pārbaudiet, vai līnija ir pilna. Tāda pati disciplīna attiecas uz plūsmas mērītājiem: iegūt pietiekami daudzaugšpus un lejtecē taisna cauruleir viena no visvairāk aizmirstajām instalēšanas prasībām.
Darba piemērs: no ātruma un spiediena krituma līdz plūsmas ātrumam
Divi ātrie skaitļi padara uzvedību konkrētu.

Plūsmas ātrums pa DN100 līniju.
Iekšējais diametrs D=0.1 m, tātad laukums A=(π / 4) × D²=0.7854 × 0.01=0.00785 m². Ar izmērīto ātrumu v=2.0 m/s, plūsmas ātrums Q=A × v=0.00785 × 2.0=0.0157 m³/s, kas ir aptuveni56.5 m³/h(aptuveni 942 l/min). Ņemiet vērā, ka spiediens nekad netika ievadīts šajā aprēķinā - pietika ar ātruma mērījumu un zināmu urbumu.
Spiediena kritums plūst pāri fiksētam ierobežojumam.
Tā kā Q ∝ √ΔP, attiecības ir tālu no intuitīvām. Ja diferenciālis pāri atvereidubultspēlēs, plūsma palielinās tikai par √2 ≈ 1,41, kas ir pieaugums par aptuveni 41% - nevis 100%. Lai patiesi dubultotu plūsmu, jums ir nepieciešams aptuveni četras reizes lielāks diferenciāls, jo 2²=4. Tieši tāpēc neapstrādātam diferenciālajam signālam ir jāpiemēro kvadrātsaknes funkcija, pirms tas tiek nolasīts kā plūsma, un kāpēc nelielas DP kļūdas zemā plūsmā pārvēršas lielās plūsmas kļūdās. Tā ir tāda detaļa, kas izskaidro, kāpēc divām caurulēm var būt vienāds 3 bar rādījums, taču tās var pārvietot ļoti atšķirīgus tilpumus.
Laminārajām caurulēm r4Puaza likuma termins ir tikpat pārsteidzošs: samaziniet iekšējo rādiusu par 10% (skala 0,9) un plūsma samazinās līdz 0,94≈ 0.66 - 34% zaudējums no tikko pamanāmām izmaiņām. Šie apstākļi un tas, kā pati caurule veido rezultātu, ir labi aplūkoti diskusijās parnosacījumi, kas nepieciešami precīzai šķidruma mērīšanai.
Vai jūs varat aprēķināt plūsmas ātrumu tikai no spiediena?
Parasti, nē. Jūs nevarat aprēķināt plūsmas ātrumu no viena spiediena rādījuma, jo šis skaitlis nesatur informāciju par to, cik daudz enerģijas tiek zaudēts starp diviem punktiem. Jums ir nepieciešams diferenciālis, kā arī caurules un šķidruma konteksts.
Tipiski nepieciešamie dati ietver spiedienu uz augšu un pa straumi, iekšējo diametru, garumu, šķidruma veidu, blīvumu, viskozitāti, caurules nelīdzenumu un veidgabalus, vārstus, līkumus un reduktors ceļā. Ja līnija rāda 3 bārus pie viena pieskāriena, tas ir saderīgs ar gandrīz jebkuru plūsmas ātrumu: īsa plata caurule un gara šaura caurule var nolasīt vienādi vienā punktā, vienlaikus izlaižot ļoti dažādus tilpumus. Labāks jautājums vienmēr ir "kāds ir spiediena kritums šajā noteiktajā sadaļā un kādi ir tās caurules un šķidruma apstākļi." Šis kadrējums ir tas, kas padara spiedienu-pamatotu aprēķinu reālu, un kritiskā pakalpojuma gadījumā tas joprojām tiek pārbaudīts, salīdzinot ar faktisko mērītāju.
Kas maina spiediena un plūsmas attiecības?
Vairāki reāli apstākļi{0}}izmaina spiediena un plūsmas uzvedību, un lielākā daļa no spiediena{1}}pārsteigumiem attiecas tikai uz vienu no tiem.

Caurules diametrs
Diametrs ir spēcīgākā svira sistēmā. Lielāks urbums nodrošina lielāku plūsmu ar mazāku ātrumu un mazāku berzes zudumu; mazāks urbums rada lielāku ātrumu un straujākus zudumus. Tā kā apgabala skalas ar diametru kvadrātā un berze pieaug ar ātruma kvadrātu, neliela diametra maiņa ievērojami ietekmē ietilpību. Tas ir arī iemesls, kāpēc mērījumu precizitāte ir tik jutīga pret patieso urbumu - tēma, kas detalizēti izpētīta, kācauruļvada parametri ietekmē mērījumu precizitāti.
Caurules garums
Ilgāki braucieni uzkrāj lielāku berzes zudumu. Līnija, kas sākas ar augstu spiedienu, var nonākt tālākajā galā, un atlicis pavisam nedaudz, tāpēc veselīgs sūkņa rādījums neko neliecina par spiedienu lietošanas vietā.
Šķidruma viskozitāte
Biezāki šķidrumi iztur kustību. Eļļai, sīrupam un daudzām tehnoloģiskām ķimikālijām ir nepieciešams lielāks spiediens nekā ūdenim, lai sasniegtu tādu pašu plūsmu, un tās var pilnībā novirzīt līniju no turbulentas uz lamināru uzvedību. Viskozitāte ietekmē arī to, ko skaitītājs ziņo, tāpēc ir vērts saprast, kā to izdarītšķidruma viskozitāte maina plūsmas rādījumupirms uzticaties skaitlim viskozā vidē.
Vārsti un ierobežojumi
Daļēji aizvērts vārsts, aizsērējis filtrs, elkonis vai reduktors palielina spiediena kritumu un var izskaust plūsmas līniju pat tad, ja sūknis izskatās labi. Šis ir klasisks augsta-spiediena, zemas{2}}plūsmas slazds.
Pacēlums
Šķidruma pacelšana kalnup maksā spiedienu tieši caur ρgz terminu. Ja sūkņa jauda ir ierobežota, plūsma samazinās, palielinoties statiskajam pacēlumam.
Sūkņa veiktspēja
Sūknis nesniedz vienādu plūsmu pie katra spiediena. Tā līkne svārstās pret plūsmu, tāpēc darbības punktu nosaka vieta, kur atrodaties līknē -, nevis tikai emblēmas vērtējums -.
Biežākās kļūdas, lietojot spiediena un plūsmas formulas
Lielākā daļa spiediena{0}}plūsmas kļūdu ir vienas tēmas variācijas: nelineāras, vairāku{2}}mainīgu sistēmas traktēšana tā, it kā to izskaidrotu viens skaitlis. Tālāk esošajā tabulā ir savienots nepareizs pieņēmums ar labāku pieeju.

| Nepareizs pieņēmums | Labāka pieeja |
|---|---|
| Augsts spiediens nozīmē lielu plūsmu | Pārbaudiet diferenciāli un plūsmas režīmu; bloķēta līnija uzrāda augstu augšējo spiedienu un gandrīz nekādu plūsmu |
| Viens mērinstrumenta rādījums dod plūsmu | Izmantojiet spiediena kritumu noteiktā sekcijā, kā arī caurules un šķidruma datus |
| Bernulli strādā visur | Izmantojiet Bernulli ierobežojumus, bet pievienojiet Darcy–Weisbach berzi reālām cauruļu kustībām |
| Diametrs ir mazsvarīgs faktors | Uztvert urbumu kā dominējošo mainīgo; nelielas izmaiņas pārvieto lielu plūsmu |
| Ūdens formulas ir piemērotas jebkuram šķidrumam | Pārrēķiniet Re viskozajiem materiāliem un, ja nepieciešams, pārslēdzieties uz lamināro modeli |
| Divkāršot diferenciāli, dubultot plūsmu | Atcerieties Q ∝ √ΔP; četras reizes lielāks kritums par divreiz lielāku plūsmu |
Ja ar spiediena rādījumiem nepietiek: savienojiet pārī sensorus ar plūsmas mērītājiem
Spiediena sensori un plūsmas mērītāji atbild uz dažādiem jautājumiem, tāpēc nobriedušās sistēmas darbojas abās. Spiediena rādījums parāda, vai ir pietiekami daudz dzinējspēka un vai kritums visā posmā izskatās normāls; plūsmas mērītājs parāda, cik daudz šķidruma faktiski pārvietojas. Sūknis var uzrādīt labu izplūdes spiedienu, vienlaikus nodrošinot daudz mazāku plūsmu par paredzēto plūsmu - tikai metrs uztver šo spraugu.

Praksē adiferenciālā spiediena raidītājspāri primārajam elementam sniedz ΔP, ka kvadrātsaknes forma{0}}pārvēršas plūsmā, savukārt atsevišķs plūsmas mērītājs nodrošina neatkarīgu pārbaudi. Lai veiktu ne-invazīvu verifikāciju pilnai šķidruma līnijai, asaspiediet{0}}ultraskaņas plūsmas mērītājumēra ātrumu tieši caur sienu un piemēro Q=A × v bez procesa izslēgšanas. Uz vadošiem šķidrumiem un vircas,elektromagnētiskie plūsmas mērītājiir izplatīta tiešās{0}}mērīšanas izvēle, un tās bieži tiek instalētas līdzāsspiediena raidītājilai operatori varētu redzēt spēku un plūsmu kopā.
Vide nosaka tehnoloģiju tikpat daudz kā spiediens. Piesātinātam vai pārkarsētam tvaikam,virpuļplūsmas mērītājiapstrādāt temperatūru un fāzi, ko nevar izmantot uz šķidrumu-orientētās metodes; saspiestam gaisam un tehnoloģiskām gāzēm,siltuma masas plūsmas mērītājitieši nolasīt masas plūsmu; un tīrām zemas{0}}viskozitātes degvielām un eļļām,turbīnu plūsmas mērītājijoprojām ir precīza,{0}}ekonomiska iespēja. Ūdens attīrīšanas, ķīmiskās apstrādes, HVAC un eļļas sistēmās spiediena un plūsmas datu apvienošana pārvērš minējumus par uzticamu problēmu novēršanu un kontroli.
Bieži uzdotie jautājumi
Kāda ir plūsmas ātruma pamatformula?
Galvenais ir Q=A × v, kur Q ir plūsmas ātrums, A ir iekšējais šķērsgriezuma laukums un v ir vidējais ātrums. Tas pārvērš izmērīto ātrumu plūsmā, bet pats par sevi neatvasina plūsmu no spiediena.
Vai es varu aprēķināt plūsmas ātrumu no viena spiediena rādījuma?
Vispār nē. Viens statisks rādījums nesniedz nekādu informāciju par enerģijas zudumu starp diviem punktiem. Nepieciešama spiediena starpība noteiktā sekcijā, kā arī diametrs, garums, šķidruma īpašības un berzes dati.
Vai augstāks spiediens vienmēr nozīmē lielāku plūsmas ātrumu?
Nē. Lielāka spiediena starpība var palielināt plūsmu noteiktā sistēmā, taču augsts statiskais spiediens vien to negarantē -, un kvadrātsaknes-sakaru dēļ pat reāls starpības pieaugums rada mazāku proporcionālu plūsmas pieaugumu.
Kāpēc ir spiediens, bet nav plūsmas?
Tas parasti norāda uz aizsprostojumu vai gandrīz aizvērtu vārstu lejup pa straumi. Plūsma apstājas, kamēr palielinās spiediens uz augšu, tāpēc mērītājs izskatās vesels, lai gan nekas nekustas. Tas ir skaidrākais gadījums, lai pievienotu plūsmas mērītāju, lai apstiprinātu piegādi.
Kāpēc spiediens samazinās, kad plūsma palielinās?
Lielāka plūsma nozīmē lielāku ātrumu un lielāku berzes zudumu pa cauruli. Enerģija, kas izkliedēta līdz berzei, parādās kā spiediena kritums no ieplūdes līdz izplūdei, un tieši to Darcy-Weisbach nosaka.
Vai ūdens un eļļas plūsmas formula ir vienāda?
Pamatā ir fizika, taču režīms bieži atšķiras. Ūdens rūpnieciskajā caurulē parasti ir turbulents, tāpēc tiek piemērots Darcy–Weisbach; viskoza eļļa nelielā līnijā var būt lamināra, kur ir pareizs Puaza likums. Pirms izvēles vienmēr pārrēķiniet Reinoldsa skaitli.
Cik daudz caurules diametrs maina rezultātu?
Daudz. Ietilpība ievērojami palielinās, kad urbuma - laukums palielinās ar diametru kvadrātā, un laminārā plūsmā Puaza r4termins nozīmē, ka rādiusa samazināšana par 10% var samazināt plūsmu par aptuveni trešdaļu. Diametrs parasti ir vienīgais ietekmīgākais mainīgais.
Kuru formulu vajadzētu izmantot rūpniecisko cauruļu plūsmai?
Lielākajai daļai turbulentu šķidruma līniju berzes un spiediena krituma noteikšanai izmantojiet Darcy–Weisbach; izmantojiet kvadrātsaknes{0}}diferenciālo formu, mērot plūsmu caur atveri vai Venturi cauruli; rezervēt Puaza likumu laminārai, viskozai apkalpošanai. Ja rodas šaubas, iepriekš redzamā salīdzināšanas tabula un Reinoldsa{2}}skaitļa pārbaude norādīs uz pareizo. Atbilstošā instrumenta izvēle ir saistīts lēmums - par šo rokasgrāmatukā izvēlēties piemērotu plūsmas mērītājuir noderīgs nākamais solis.
Vai spiediena sensors var aizstāt plūsmas mērītāju?
Tikai kalibrētā diferenciālā{0}}spiediena iestatījumā un arī tad ar ierobežotu apgriezienu skaitu un zināmu ierobežojumu. Tiešai, uzticamai plūsmas vērtībai lielākā daļa operatoru izmanto skaitītāju; daudziem šķidriem lietojumiem izvēle bieži vien ir atkarīga no tāultraskaņas pret elektromagnētiskajiem plūsmas mērītājiem, savienots pārī ar spiediena devēju, lai nodrošinātu pilnīgu sistēmas redzamību.
Key Takeaways
Plūsmas ātruma un spiediena attiecības formula nav viens noteikums, bet gan neliels rīku komplekts. Spiediena starpība veicina plūsmu, taču diametrs, berze, viskozitāte, ierobežojumi, pacēlums un sūkņa darbība ietekmē rezultātu -, un attiecība nav-lineāra, ko nosaka spiediena krituma kvadrātsakne pār jebkuru ierobežojumu. Neuzticieties vienam spiediena rādījumam; apstrādājiet diferenciāli zināmā posmā, saskaņojiet vienādojumu ar plūsmas režīmu un apstipriniet ar skaitītāju, ja precizitātei ir nozīme.
Ja veicat šķidruma cauruļvada izmēru vai problēmu novēršanu, vispirms nosakiet barotni, reālo caurules izmēru, paredzamo plūsmas diapazonu, spiediena apstākļus un uzstādīšanas vidi. Pareizi rīkojieties, un gan jūsu aprēķini, gan instrumenti kļūs daudz uzticamāki.
