Aáramlási sebesség és nyomás összefüggési képleteaz egyik legtöbbet visszaélt ötlet a csőrendszerek tervezésében. A közös feltevés egyszerű: több nyomás nagyobb áramlást jelent. A megfelelőnek tűnő padon, de egy igazi DN100-as, fojtószelepes, hosszú futású vagy viszkózus folyadékkal rendelkező vonalon ez a feltételezés csendben megbomlik. A nyomás a hajtóerő; Az áramlási sebesség az a térfogat, amely időegység alatt ténylegesen mozog. A köztük lévő kapcsolat a csőátmérőtől, a nyomástól függkülönbségegy szakaszon, a folyadék tulajdonságai, szerelvényei, magassága és a szivattyú görbéje.
Ez az útmutató bemutatja a ténylegesen alkalmazandó képleteket, hogy mikor kell mindegyiket használni, egy példát mutat be számokkal, és azokat a gyakorlatokat, amelyek az áramlásbecslést őszintén tartják. A rövid változat: egyetlen nyomásleolvasás szinte soha nem ad áramlást. Egy nyomáscseppismert szakaszon, ismert cső- és folyadékadatokkal, néha megteszi.
Mi a kapcsolat az áramlási sebesség és a nyomás között?
Az áramlási sebesség és a nyomás lehet közvetlen vagy fordított összefüggés, attól függően, hogy mit és hol mér.
Szivattyús rendszerben a nyomáskülönbség növelése a csövön általában növeli az áramlási sebességet, feltéve, hogy a cső és a folyadék ugyanaz marad. Ez az oka annak, hogy a szivattyúk léteznek: hogy létrehozzák azt a differenciálművet, amely a vizet, az olajat és a vegyszereket átnyomja az áramkörön. De a kapcsolat nem lineáris. A legtöbb turbulens csőáramlásnál és minden korlátozáson- alapuló eszköznél az áramlás a következővel nőnégyzetgyöknyomásesés, nincs lépésben vele. A differenciálmű megkétszerezése nem duplázza meg az áramlást.
Egy szűkített szakaszon belül megfordul a kép. Ahogy a folyadék egy szűkületen keresztül felgyorsul, a sebessége megemelkedik és astatikusnyomás csökken. Ezt a viselkedést írja le a Bernoulli-elv, és ez az oka annak, hogy a szűkítésnél elhelyezett nyomáscsap alacsonyabbat mutat, nem magasabbat.
A tisztább kifejezés: nyomáskülönbségmeghajtja az áramlást, de a helyi statikus nyomás csökkenhet, ha a sebesség emelkedik. Egy nyomásérték egy ponton önmagában szinte semmit sem mond el az áramlásról.
Ez a megkülönböztetés megakadályozza a területen leggyakrabban előforduló hibát: az áramlás visszaszámítását-egy mérőeszközből. A gyakorlatban szükség van a nyomáskülönbségre, a belső átmérőre, a hosszra, a folyadék sűrűségére és viszkozitására, valamint a közöttük lévő szerelvényekre.
Áramlási sebesség, sebesség és nyomás: kulcsfogalmak
Három kifejezés összemosódik, ezért érdemes szétválasztani őket, mielőtt bármilyen képlet megjelenne.
- Áramlási sebességaz egységnyi idő alatt egy pontot áthaladó térfogat L/percben, m³/h-ban vagy GPM-ben. Általában ez az, amit kiszámláznak, és amire egy folyamatnak valójában szüksége van.
- Sebességa csőben lévő folyadék sebessége m/s-ban vagy láb/s-ban. A széles cső nagy áramlási sebességet hordoz alacsony sebesség mellett; egy keskeny csőnek sokkal nagyobb sebességre van szüksége azonos áramlási sebességhez.
- Nyomásaz egységnyi területre jutó erő, bar-ban, psi-ben, kPa-ban vagy Pa-ban.Differenciálisnyomás (a két pont közötti csökkenés) az a mennyiség, amely az áramlásra vonatkozik; egyetlen statikus leolvasás nem.
Az áramlási sebesség és a sebesség összekapcsolódnak, de nem cserélhetők fel, és ez a kapcsolat az alábbi képlet.
Az alapáramlási sebesség és nyomás képlete
Nincs egyetlen egyenlet, amely minden rendszerre megfelelne. A helyes választás az áramlási rendszertől és attól, hogy milyen feltételezéseket tehet biztonságosan. Íme a hat kapcsolat, amelyet érdemes tudni.
1. Folytonossági egyenlet: Q=A × v
A legalapvetőbb kapcsolat azQ = A × v, ahol Q a térfogati áramlási sebesség, A a belső keresztmetszeti terület -és v az átlagos sebesség. Nem közvetlenül nyomásból hoz létre áramlást, de megmagyarázza, hogy miért dominál mindent az átmérő: a terület az átmérő négyzetével skálázódik, így egy kis furatváltozás sok áramlást mozgat meg. Ugyancsak ez az egyenlet minden sebesség-alapú mérő mögött, beleértve az ultrahangos egységeket is, amelyek v-t mérnek, és megszoroznak egy ismert A-val.
2. Bernoulli-egyenlet
A Bernoulli-egyenlet energiaegyensúly egy áramvonal mentén:p + ½ρv² + ρgz=állandó. Összeköti a statikus nyomást, a sebességet és a magasságot, és ez az oka annak, hogy a statikus nyomás leesik ott, ahol a sebesség egy fúvókán, Venturi-csőn vagy átmérőváltozáson keresztül emelkedik. A fogás a feltételezésekben rejlik - egyenletes, összenyomhatatlan, súrlódásmentes áramlásban. A NASA Glenn Kutatóközpontja egyértelműen kijelenti, hogy a szabványos forma azinviscid, összenyomhatatlan, egyenletes áramlásra korlátozódik, ami azt jelenti, hogy kiválóan alkalmas a korlátozások és a mérőórák megértésére, de önmagában nem tudja figyelembe venni a súrlódást egy hosszú, valós{0}}vonalban.
3. Darcy–Weisbach-egyenlet
A legtöbb ipari csővezeték esetében a súrlódás szabályozza a nyomásesés és az áramlási sebesség összefüggését. A Darcy–Weisbach egyenlet a veszteséget becsüli:
Δp = f × (L / D) × (ρv² / 2)
Ez figyelembe veszi a cső hosszát, átmérőjét, sebességét, sűrűségét és egy f súrlódási tényezőt, amely az áramlási rendszertől és a cső érdességétől függ. Ez a „mennyi nyomást veszítek ezen a futáson” igáslója, és megfordítható, hogy megbecsüljük az áramlást a mért cseppből, ha ismertek a cső- és folyadékadatok. Amint az Engineering ToolBox megjegyzi, az egyenlet a következőteljesen kifejlett, egyenletes, összenyomhatatlan áramlásra érvényes, és a súrlódási tényezőt általában a Colebrook-egyenletből vagy egy Moody-diagramból húzzák ki. A gyakorlatban iteratív módon oldják meg, mivel f függ a sebességtől, a sebesség pedig az áramlástól.
4. Hagen–Poiseuille törvény
A viszkózus folyadékok lamináris áramlásához kis csövekben használja a Poiseuille-törvényt:
Q = (π × ΔP × r4) / (8 × μ × L)
A főcím kifejezés az r4. Flow mérlegek anegyedik hatalomsugarú, így a belső átmérő túlméretezett hatást fejt ki - ugyanaz a pont, mint az OpenStax kezelésénélviszkozitás és lamináris áramlás a Poiseuille-törvény szerint, ahol az 5%-os sugárcsökkentés nagyjából 19%-kal csökkenti az áramlást. Jegyezze fel egyértelműen a határt: ez csak a lamináris áramlásra vonatkozik, nem arra a turbulens üzemmódra, amelyben a legtöbb vízvezeték működik.
5. A négyzetes-gyöktörvény a differenciál-nyomásáramlásra
Ez az a kapcsolat, amely a legközvetlenebb választ ad arra, hogy „kaphatok-e áramlást a nyomásból”, és ez a nyílás, a Venturi és a Pitot mérés alapja:
Q = Cd × A × √(2ΔP / ρ)
A praktikus elvitel azQ ∝ √ΔP: egy rögzített korlátozáson keresztül az áramlás a differenciál négyzetgyökével arányos, nem magával a differenciálművel. Az Engineering ToolBox megerősíti, hogy minden Bernoulli{1}}alapú mérőeszközben aAz áramlási sebesség a nyomáskülönbség négyzetgyökével változik, az olyan szabványok szerint méretezett geometriával, mint az ISO 5167 és az ASME MFC. Arra is emlékeztet, hogy a valós kisülési együttható néhány-több tíz százalékkal csökkenti az elméleti értéket.
6. Reynolds-szám: Lamináris vs turbulens áramlás
Mielőtt Poiseuille és Darcy–Weisbach között választana, ismernie kell a rezsimet. A Reynolds-szám dönti el:
Re=(ρ × v × D) / μ
Működési szabályként az áramlás lamináris körülbelül Re 2000 alatt és turbulens körülbelül 4000 felett, átmeneti sávval - az Engineering ToolBox útmutatóban használt osztályozás között.lamináris, átmeneti és turbulens áramlás. A tiszta víz egy normál ipari csőben szinte mindig turbulens; nehézolaj kis csőben lehet lamináris. A rezsimnek megfelelő képletet válassza ki, és ne fordítva.
A hetedik összefüggés, amelyet érdemes megemlíteni a szelep méretezésénél, az áramlási együttható:Q = Cv× √(ΔP / SG), ahol Cv(vagy metrikus unokatestvére, Kv) rögzíti, hogy adott nyomásesés és fajsúly mellett mennyit halad át egy szelep. Ugyanaz a négyzetgyök-viselkedés, más összetevő.
Melyik képletet érdemes használni?
Használja ezt gyors választóként. A döntés általában az áramlási rendszeren múlik, hogy számít-e a súrlódás, és hogy egy mérőt vagy egy csővezetéket választ.
| Képlet | A legjobb | Kulcsbemenetek | Fő korlátozás |
|---|---|---|---|
| Q = A × v | Mért sebesség áramlássá alakítása; sebességmérők | Csőfelület, sebesség | Sebességre van szüksége; nem ad nyomásinformációt |
| Bernoulli egyenlet | A korlátozások, fúvókák, Venturi-csövek, átmérőváltozások megértése | Nyomás, sebesség, magasság | Figyelmen kívül hagyja a súrlódást; ideális{0}}áramlási feltételezések |
| Darcy–Weisbach | Súrlódási veszteség hosszú ipari csőben; az áramlás becslése cseppből | Hosszúság, átmérő, sebesség, sűrűség, súrlódási tényező | Ismétlődő; érdességre és Moody/Colebrook faktorra van szüksége |
| Hagen–Poiseuille | Lamináris, viszkózus áramlás kis csövekben | Nyomáskülönbség, sugár, viszkozitás, hosszúság | Csak laminált; helytelen turbulens vízvezetékekhez |
| Négyzetgyök-/DP (nyílás, Venturi) | Áramlás mérése közvetlenül a differenciálról a korlátozáson keresztül | Nyomáskülönbség, terület, sűrűség, kisülési együttható | Korlátozott turndown; kalibrált elsődleges elemre van szüksége |
| C szelepv / Kv | A szelepek méretezése és a rajtuk áthaladó áramlás előrejelzése | Áramlási együttható, nyomásesés, fajsúly | Összetevő-specifikus; nem egy pipe{1}}futtatású modell |
Ha nem biztos abban, hogy melyik rendszerben tartózkodik, először számítsa ki a Re-t. Sok a szabványa csővezeték áramlásának kiszámításához használt módszerekturbulens körülményeket feltételez, ezért a lamináris képlet turbulens vonalra történő alkalmazása gyakori hibaforrás.
Hogyan lehet megbecsülni az áramlási sebességet a nyomásesés alapján?
Ha nyomásalapú-becslést szeretne, akkor a szakaszt sorrendben dolgozza fel, ahelyett, hogy egyetlen számhoz nyúlna.
- 1 -. lépés Mérje meg a nyomást az áramlás irányábanismert ponton teli csővel.
- 2 -. lépés Mérje meg a nyomást az áramlás irányábanugyanazon a meghatározott szakaszon keresztül.
- 3 -. lépés Számítsa ki a különbséget (ΔP = pfelfelé − plefelé). Ez, nem az abszolút olvasat az, ami az áramláshoz kapcsolódik.
- 4 - lépés Erősítse meg a belső átmérőt és hosszt.Használja a valódi furatot, ne a névleges méretet, mivel a skála és a bélés megváltoztatja azt.
- 5 - lépés Ellenőrizze a folyadék tulajdonságaitüzemi hőmérsékleten: a sűrűség és a viszkozitás a hőmérséklettel együtt változik.
- 6 - lépés Vegye figyelembe a súrlódást és a szerelvényeket.Adjon hozzá egyenértékű hosszúságot a szelepekhez, könyökökhöz és szűkítőkhöz; figyelmen kívül hagyása túlértékeli a flow-t.
- Lépés 7 - Alkalmazza a rezsim-megfelelő egyenletet(Darcy–Weisbach turbulens csővezetékekhez, Poiseuille lamináris csövekhez, négyzet{0}}gyökforma a kalibrált korlátozáshoz) vagy egy ellenőrzött számológép.
Mérnöki megjegyzés:A becslés csak annyira jó, mint a mérési pontok. Vegyen olyan nyomócsapokat, ahol az áramlás megállt - ideális esetben több átmérőjű egyenes csővel a csap előtt -, és ellenőrizze, hogy a vezeték megtelt. Ugyanez a fegyelem vonatkozik az áramlásmérőkre is: fogyniupstream és downstream egyenes csőaz egyik leginkább figyelmen kívül hagyott telepítési követelmény.
Kidolgozott példa: Sebesség- és nyomáseséstől áramlási sebességig
Két gyors szám konkretizálja a viselkedést.
Áramlási sebesség DN100 vonalon.
Belső átmérő D=0.1 m, tehát A terület=(π / 4) × D²=0.7854 × 0.01=0.00785 m². V=2.0 m/s mért sebesség mellett Q=A × v=0.00785 × 2.0=0.0157 m³/s, ami kb.56.5 m³/h(nagyjából 942 l/perc). Figyelje meg, hogy a nyomás soha nem lépett be ebbe a számításba - elég volt egy sebességmérés és egy ismert furat.
Nyomásesés egy rögzített korlátozáson keresztül történő áramláshoz.
Mivel Q ∝ √ΔP, a kapcsolat korántsem intuitív. Ha a differenciál egy nyíláson keresztülpáros, az áramlás csak √2 ≈ 1,41-gyel nő, ami körülbelül 41%-os - növekedés, nem 100%. Az áramlás valódi megkétszerezéséhez nagyjából négyszeres különbségre van szükség, mivel 2²=4. Pontosan ezért kell egy nyers differenciáljelnek négyzetgyökfüggvényt alkalmaznia, mielőtt áramlásnak olvasná, és miért alakulnak ki a kis DP hibák alacsony áramlásnál nagy áramlási hibákká. Ez az a fajta részlet, amely megmagyarázza, hogy két cső miért osztozik ugyanazon a 3 bar nyomáson, mégis nagyon eltérő térfogatot mozgat.
Lamináris csövek esetében az r4A Poiseuille-törvényben szereplő kifejezés ugyanolyan feltűnő: a belső sugarat 10%-kal csökkentjük (0,9-es skála), és az áramlás 0,9-re csökken4≈ 0.66 - 34%-os veszteség alig látható változásból. Ezeket a feltételeket, és azt, hogy maga a cső hogyan alakítja az eredményt, jól kitérnek a megbeszélésekrea pontos folyadékméréshez szükséges feltételek.
Ki tudja számítani az áramlási sebességet egyedül a nyomásból?
Általában nem. Az áramlási sebességet nem lehet egyetlen nyomásleolvasásból kiszámítani, mert ez az egy szám nem tartalmaz információt arról, hogy mennyi energia veszít két pont között. Amire szüksége van, az egy differenciálmű, valamint a cső- és folyadékkörnyezet.
A tipikusan szükséges adatok közé tartozik a felfelé és lefelé irányuló nyomás, a belső átmérő, a hossz, a folyadék típusa, a sűrűség, a viszkozitás, a cső egyenetlensége, valamint a szerelvények, szelepek, ívek és szűkítők az útvonalon. Ha egy vonal egy csapnál 3 bar nyomást mutat, az szinte bármilyen áramlási sebességgel kompatibilis: egy rövid széles cső és egy hosszú keskeny egy ponton azonosan olvasható, miközben vadul eltérő térfogatokat enged át. A jobb kérdés mindig az, hogy "mi a nyomásesés ezen a meghatározott szakaszon, és milyenek a csővezeték- és a folyadékviszonyok." Ez a keretezés teszi reálissá a nyomáson-alapú becslést, és a kritikus szolgáltatásban továbbra is a tényleges mérőhöz viszonyítva kerül ellenőrzésre.
Mi változtatja meg a nyomás-áramlás viszonyt?
Számos valós körülmény alakítja át a nyomás és az áramlás viselkedését, és a legtöbb nyomás-csak az egyikre vezethető vissza.
Csőátmérő
Az átmérő a legerősebb kar a rendszerben. A nagyobb furat nagyobb áramlást hordoz kisebb sebesség mellett és kisebb súrlódási veszteség mellett; a kisebb furat nagyobb sebességet és meredekebb veszteségeket kényszerít ki. Mivel a terület skálázódik az átmérő négyzetével, és a súrlódás emelkedik a sebesség négyzetével, a szerény átmérőváltozás túlméretezett hatással van a kapacitásra. Ez az oka annak is, hogy a mérési pontosság olyan érzékeny a valódi furatra - egy téma, amelyet részletesen megvizsgáltunk, hogyana csővezeték paraméterei befolyásolják a mérési pontosságot.
Cső hossza
A hosszabb futások során több súrlódási veszteség halmozódik fel. A nagy nyomáson induló vezeték nagyon kevés hátralévővel megérkezhet a túlsó végére, így a szivattyú egészséges leolvasása semmit sem mond a használat helyén uralkodó nyomásról.
Folyadék viszkozitása
A vastagabb folyadékok ellenállnak a mozgásnak. Az olajnak, a szirupnak és számos technológiai vegyszernek nagyobb nyomásra van szüksége, mint a víznek, hogy elérje ugyanazt az áramlást, és a turbulenstől a lamináris viselkedésig teljesen át tudja tolni a vonalat. A viszkozitás is befolyásolja, hogy mit jelent a mérő, ezért érdemes megérteni, hogyana folyadék viszkozitása megváltoztatja az áramlási értéketmielőtt rábízna egy számot egy viszkózus közegre.
Szelepek és korlátozások
Egy részben zárt szelep, egy eltömődött szűrő, egy könyök vagy egy reduktor növeli a nyomásesést, és még akkor is tönkreteheti az áramlási vonalat, ha a szivattyú jól néz ki. Ez a klasszikus nagy-nyomású, alacsony-áramú csapda.
Magasság
Az emelőfolyadék felfelé történő emelése közvetlenül a ρgz kifejezésen keresztül nyomást jelent. Ha a szivattyú kapacitása korlátozott, az áramlás csökken a statikus emelés növekedésével.
Szivattyú teljesítménye
A szivattyú nem szállít minden nyomáson ugyanazt az áramlást. Görbéje fejjel az áramlással szemben cserélődik, tehát ahol a görbén ül, - nem csak a jelvény értékelése - határozza meg a működési pontot.
Gyakori hibák a nyomás- és áramlási képletek használatakor
A legtöbb nyomás-áramlási hiba egyetlen téma variációja: egy nem-lineáris, több-változós rendszer kezelése úgy, mintha egy szám magyarázná. Az alábbi táblázat a rossz feltételezést a jobb megközelítéssel párosítja.
| Rossz feltételezés | Jobb megközelítés |
|---|---|
| A nagy nyomás nagy áramlást jelent | Ellenőrizze a differenciálművet és az áramlási rendszert; az eltömődött vezeték nagy felfelé irányuló nyomást mutat, és szinte nincs áramlás |
| Egy mérőműszer áramlást ad | Használjon nyomásesést egy meghatározott szakaszon, valamint cső- és folyadékadatokat |
| Bernoulli mindenhol dolgozik | Használja a Bernoullit a korlátozásokhoz, de adjon hozzá Darcy–Weisbach súrlódást a valódi csőjáratokhoz |
| Az átmérő kisebb tényező | Kezelje a furatot domináns változóként; kis változtatások nagy áramlást mozgatnak |
| A vizes formulák minden folyadékhoz megfelelnek | Számítsa újra az Re értéket viszkózus közegekre, és szükség esetén váltson lamináris modellre |
| Dupla differenciálmű, dupla áramlás | Emlékezzen Q ∝ √ΔP; négyszeres esés kétszeres áramlásért |
Ha a nyomásértékek nem elegendőek: Érzékelők párosítása áramlásmérőkkel
A nyomásérzékelők és az áramlásmérők különböző kérdésekre válaszolnak, ezért a kiforrott rendszerek mindkettőt futtatják. A nyomásleolvasás megmondja, hogy van-e elegendő hajtóerő, és hogy a csökkenés egy szakaszon normálisnak tűnik-e; az áramlásmérő megmutatja, hogy valójában mennyi folyadék mozog. A szivattyú jó nyomónyomást tud felmutatni, miközben a tervezettnél jóval kevesebbet szállít - csak egy méter fogja ezt a rést.
A gyakorlatban anyomáskülönbség távadóegy elsődleges elemen keresztül megadja azt a ΔP-t, amelyet a négyzet{0}}gyök alak áramlássá alakít, míg egy külön áramlásmérő független ellenőrzést biztosít. A teljes folyadéksoron végzett non-invazív ellenőrzéshez aszorítsa-az ultrahangos áramlásmérőtegyenesen a falon keresztül méri a sebességet, és Q=A × v-t alkalmaz folyamatleállítás nélkül. Vezetőképes folyadékokon és iszapokon,elektromágneses áramlásmérőkgyakori közvetlen{0}}mérési lehetőség, és gyakran együtt vannak telepítvenyomástávadókígy a kezelők együtt láthatják az erőt és az áramlást.
A közeg ugyanúgy dönt a technológiáról, mint a nyomás. Telített vagy túlhevített gőzhöz,örvény áramlásmérőkkezelni azt a hőmérsékletet és fázist, amelyet a folyadék{0}}orientált módszerek nem tudnak; sűrített levegőhöz és technológiai gázokhoz,termikus tömegárammérőkközvetlenül olvassa le a tömegáramot; és tiszta, alacsony{0}}viszkozitású üzemanyagokhoz és olajokhoz,turbinás áramlásmérőkprecíz, költséghatékony{0}}lehetőség marad. A vízkezelés, a vegyi feldolgozás, a HVAC és az olajrendszerek esetében a nyomás- és áramlási adatok kombinálása az, ami a találgatásokat megbízható hibaelhárítássá és vezérléssé változtatja.
Gyakran Ismételt Kérdések
Mi az áramlási sebesség alapképlete?
Az alapvető Q=A × v, ahol Q az áramlási sebesség, A a belső keresztmetszeti terület, és v az átlagos sebesség. A mért sebességet áramlássá alakítja, de önmagában nem vezet le áramlást a nyomásból.
Kiszámolhatom az áramlási sebességet egyetlen nyomásértékből?
Általában nem. Egyetlen statikus leolvasás nem hordoz információt a két pont közötti energiaveszteségről. Szüksége van nyomáskülönbségre egy meghatározott szakaszon, valamint átmérőre, hosszra, folyadék tulajdonságaira és súrlódási adatokra.
A nagyobb nyomás mindig nagyobb áramlási sebességet jelent?
Nem. Nagyobb nyomáskülönbség növelheti az áramlást egy adott rendszerben, de a nagy statikus nyomás önmagában nem garantálja ezt -, és a négyzetgyök-kapcsolat miatt még a különbség valós növekedése is kisebb arányos áramlásnövekedést eredményez.
Miért van nyomás, de nincs áramlás?
Ez általában eltömődésre vagy egy közel zárt szelepre utal. Az áramlás leáll, miközben a felfelé irányuló nyomás nő, így a mérőműszer egészségesnek tűnik, még akkor is, ha semmi sem mozdul. Ez a legegyszerűbb eset áramlásmérő hozzáadására a szállítás megerősítésére.
Miért csökken a nyomás, ha nő az áramlás?
A nagyobb áramlás nagyobb sebességet és nagyobb súrlódási veszteséget jelent a cső mentén. A súrlódásra disszipált energia a bemenettől a kimenetig csökkenő nyomásként jelenik meg, Darcy–Weisbach pontosan ezt számszerűsíti.
Az áramlási képlet ugyanaz a víz és az olaj esetében?
A mögöttes fizika az, de a rezsim gyakran különbözik. Az ipari csőben a víz jellemzően turbulens, ezért Darcy–Weisbach vonatkozik rá; viszkózus olaj egy kis vonalban lehet lamináris, ahol a Poiseuille-törvény helyes. Mindig számolja újra a Reynolds-számot a választás előtt.
Mennyiben változtatja meg a csőátmérő az eredményt?
Nagyon sokat. A kapacitás erősen skálázódik, ha a furat - területe megnő az átmérő négyzetével, és lamináris áramlásban a Poiseuille-r4kifejezés azt jelenti, hogy a sugár 10%-os csökkentése körülbelül harmadával csökkentheti az áramlást. Az átmérő általában az egyetlen leginkább befolyásoló változó.
Melyik képletet használjam az ipari csőáramláshoz?
A legtöbb turbulens folyadékvezetékhez használja a Darcy–Weisbach-ot a súrlódáshoz és a nyomáseséshez; használja a négyzetgyök{0}}differenciálformát, amikor egy nyíláson vagy Venturi-csövön keresztül méri az áramlást; tartsuk fenn a Poiseuille-törvényt a lamináris, viszkózus kiszolgálásra. Ha kétségei vannak, a fenti összehasonlító táblázat és egy Reynolds{2}}számellenőrzés a megfelelő számra mutat. A megfelelő eszköz kiválasztása kapcsolódó döntés - ez az útmutatóhogyan válasszunk megfelelő áramlásmérőthasznos következő lépés.
Nyomásérzékelővel helyettesíthető az áramlásmérő?
Csak kalibrált nyomáskülönbség{0}}beállítással, és akkor is korlátozott lekapcsolással és ismert korlátozással. Közvetlen, megbízható áramlási érték eléréséhez a legtöbb kezelő mérőt használ; sok folyékony alkalmazás esetén a választás gyakran azon múlikultrahangos versus elektromágneses áramlásmérők, nyomástávadóval párosítva a rendszer teljes láthatósága érdekében.
Kulcs elvitelek
Az áramlási sebesség és a nyomás összefüggésének képlete nem egy szabály, hanem egy kis eszköztár. A nyomáskülönbség befolyásolja az áramlást, de az átmérő, a súrlódás, a viszkozitás, a korlátozások, az emelkedés és a szivattyú viselkedése mind meggörbíti az eredményt -, és a kapcsolat nem-lineáris, amelyet a nyomásesés négyzetgyöke szabályoz bármilyen korlátozáson. Ne bízzon egyetlen nyomásértékben; dolgozza át a differenciálművet egy ismert szakaszon, igazítsa az egyenletet az áramlási rendszerhez, és erősítse meg egy mérőműszerrel, ha a pontosság számít.
Ha folyadékvezetéket méretez vagy hibaelhárítást végez, először rögzítse a közeget, a valós csőméretet, a várható áramlási tartományt, a nyomásviszonyokat és a telepítési környezetet. Ha jól csinálja, számításai és műszerei is sokkal megbízhatóbbá válnak.
