Table des matières
Dans les systèmes de pipeline, Nous rencontrons souvent des paramètres tels que le débit, vitesse d'écoulement, et diamètre de tuyau. Ces données sont très importantes; Ils sont interconnectés et jouent un rôle clé dans l'évaluation de la stabilité et des performances de l'ensemble du système de pipeline.
Que ce soit en ingénierie municipale, industrie, ou irrigation, Les systèmes de pipeline sont largement utilisés. Ces pipelines sont généralement utilisés pour transporter l'eau. Lors de la sélection des tuyaux ou pendant la construction de systèmes de pipeline, Les ingénieurs doivent comprendre des paramètres tels que le débit, vitesse d'écoulement, et diamètre de tuyau, afin que les tuyaux les plus appropriés puissent être égalés pour le projet.
L'auteur croit que la compréhension de la relation entre le débit, vitesse d'écoulement, et le diamètre du tuyau est très important. Donc, Cet article fournira une explication détaillée de quatre aspects: la signification des trois paramètres, leurs formules de calcul, les relations entre eux, et une table de comparaison.
La signification du débit, Vitesse d'écoulement, et diamètre de tuyau
Dans un système de pipeline, Le débit se réfère au volume d'eau traversant la section transversale du tuyau dans un certain délai, et il peut être représenté par « Q. » Ses unités communes incluent des mètres cubes par seconde (m³ / s), mètres cubes par heure (m³ / h), litres par seconde (L / s), litres par heure (L / H), et ainsi de suite.
Dans un système de pipeline, La vitesse d'écoulement fait référence à la vitesse à laquelle l'eau circule à l'intérieur du tuyau, et il peut être représenté par « V. » Son unité commune est des compteurs par seconde (MS).
Dans un système de pipeline, Le diamètre du tuyau fait référence au diamètre intérieur du tuyau, et il peut être représenté par « D. » Ses unités communes incluent des millimètres (mm) et des mètres (m).
Calcul des formules de débit, Vitesse d'écoulement, et diamètre de tuyau
Il y a une relation entre le débit, vitesse d'écoulement, et diamètre de tuyau. Ils peuvent être calculés à l'aide de trois ensembles de formules. Suivant, Veuillez suivre de près mon raisonnement alors que nous dérivons ces trois formules étape par étape.
D'abord, clarifions les symboles de lettre connexes. Le processus de calcul sera exprimé en utilisant ces symboles. Les symboles sont les suivants:
- Débit: Q
- Vitesse d'écoulement: V
- Diamètre du tuyau: D
- Zone transversale de tuyaux: S
Alors, Il convient de noter que parce que la grande majorité des tuyaux sont circulaires, La dérivation suivante s'applique principalement aux tuyaux circulaires. Notre direction de dérivation est: Pour dériver la formule de calcul du débit basé sur la vitesse d'écoulement connue et le diamètre du tuyau.
Étape 1: Calculez la zone transversale du tuyau
La zone de section transversale du tuyau est essentiellement la zone d'un cercle, Et le diamètre du tuyau est le diamètre de ce cercle. Donc, Connaître D, La zone du cercle est facile à calculer. La formule est: S = πd² / 4
Étape 2: Calculez le débit dans le tuyau
De pas 1, Nous connaissons déjà la zone transversale du tuyau, Et nous connaissons également la vitesse d'écoulement. Donc, Le débit est facile à calculer. La formule est: Q = SV, ou Q = Vπd² / 4
Enfin, Utilisation de la formule de débit dérivée en étape 2, Nous pouvons également dériver les formules de calcul pour la vitesse d'écoulement et le diamètre du tuyau. Ces trois formules sont présentées ci-dessous.
Q = π d² V / 4
V = 4q / d²
D = √(4Q / π V)
Bien sûr, Ils peuvent également être exprimés en utilisant des formules mathématiques plus professionnelles：
La relation entre le débit, Vitesse d'écoulement, et diamètre de tuyau
À travers les trois formules que nous avons dérivées ci-dessus, Nous pouvons clairement voir la relation mutuelle entre le débit, vitesse d'écoulement, et diamètre de tuyau. Le résumé est le suivant:
1.Lorsque la vitesse d'écoulement est constante, Le débit est proportionnel au carré du diamètre du tuyau.
2.Lorsque le diamètre du tuyau est constant, La vitesse d'écoulement est proportionnelle au débit.
3.Lorsque le débit est constant, La vitesse d'écoulement est proportionnelle au carré du diamètre du tuyau.
Tableau de comparaison de référence
De ce qui précède, Nous avons déjà connu les formules de calcul entre le débit, vitesse d'écoulement, et diamètre de tuyau. Nous devrions être en mesure d'utiliser habilement ces formules pour calculer les valeurs que nous voulons. Cependant, il est indéniable que le processus de calcul est relativement complexe, et lorsque les unités des trois paramètres ne sont pas cohérentes, Nous devons également effectuer des conversions unitaires.
Donc, pour améliorer l'efficacité, Je vous fournis un tableau de comparaison de référence. Ce tableau répertorie les paramètres les plus couramment utilisés liés à la vitesse d'écoulement, débit, et le diamètre du tuyau dans les systèmes de pipeline pour votre référence.
Veuillez noter que dans ce tableau, L'unité de diamètre du tuyau est "MM", L'unité de débit est «m³ / h»Et l'unité de vitesse d'écoulement est«MS". (Dans le tableau, Les paramètres de vitesse d'écoulement et de diamètre du tuyau comprennent des unités, Bien que le débit ne soit pas. Il s'agit de vous assurer de ne pas les confondre.)
| Débit, Vitesse d'écoulement, Table de comparaison du diamètre du tuyau | ||||||||||||||
| Diamètre(mm) | Vitesse d'écoulement(MS) | |||||||||||||
| 0.4MS | 0.6MS | 0.8MS | 1MS | 1.2MS | 1.4MS | 1.6MS | 1.8MS | 2MS | 2.2MS | 2.4MS | 2.6MS | 2.8MS | 3MS | |
| 20mm | 0.5 | 0.7 | 0.9 | 1.1 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 2 | 2.3 | 2.5 | 2.7 | 2.9 | 3.2 | 3.4 |
| 25mm | 0.7 | 1.1 | 1.4 | 1.8 | 2.1 | 2.5 | 2.8 | 3.2 | 3.5 | 3.9 | 4.2 | 4.6 | 4.9 | 5.3 |
| 32mm | 1.2 | 1.7 | 2.3 | 2.9 | 3.5 | 4.1 | 4.6 | 5.2 | 5.8 | 6.4 | 6.9 | 7.5 | 8.1 | 8.7 |
| 40mm | 1.8 | 2.7 | 3.6 | 4.5 | 5.4 | 6.3 | 7.2 | 8.1 | 9 | 10 | 10.9 | 11.8 | 12.7 | 13.6 |
| 50mm | 2.8 | 4.2 | 5.7 | 7.1 | 8.5 | 9.9 | 11.3 | 12.7 | 14.1 | 15.6 | 17 | 18.4 | 19.8 | 21.2 |
| 65mm | 4.8 | 7.2 | 9.6 | 11.9 | 14.3 | 16.7 | 19.1 | 21.5 | 23.9 | 26.3 | 28.7 | 31.1 | 33.4 | 35.8 |
| 80mm | 7.2 | 10.9 | 14.5 | 18.1 | 21.7 | 25.3 | 29 | 32.6 | 36.2 | 39.8 | 43.4 | 47 | 50.7 | 54.3 |
| 100mm | 11.3 | 17 | 22.6 | 28.3 | 33.9 | 39.6 | 45.2 | 50.9 | 56.5 | 62.2 | 67.9 | 73.5 | 79.2 | 84.8 |
| 125mm | 17.7 | 26.5 | 35.3 | 44.2 | 53 | 61.9 | 70.7 | 79.5 | 88.4 | 97.2 | 106 | 114.9 | 123.7 | 132.5 |
| 150mm | 25.4 | 38.2 | 50.9 | 63.6 | 76.3 | 89.1 | 101.8 | 114.5 | 127.2 | 140 | 152.7 | 165.4 | 178.1 | 190.9 |
| 200mm | 45.2 | 67.9 | 90.5 | 113.1 | 135.7 | 158.3 | 181 | 203.6 | 226.2 | 248.8 | 271.4 | 294.1 | 316.7 | 339.3 |
| 250mm | 70.7 | 106 | 141.4 | 176.7 | 212.1 | 247.4 | 282.7 | 318.1 | 353.4 | 388.8 | 424.1 | 459.5 | 494.8 | 530.1 |
| 300mm | 101.8 | 152.7 | 203.6 | 254.5 | 305.4 | 356.3 | 407.1 | 458 | 508.9 | 559.8 | 610.7 | 661.6 | 712.5 | 763.4 |
| 350mm | 138.5 | 207.8 | 277.1 | 346.4 | 415.6 | 484.9 | 554.2 | 623.4 | 692.7 | 762 | 831.3 | 900.5 | 969.8 | 1039.1 |
| 400mm | 181 | 271.4 | 361.9 | 452.4 | 542.9 | 633.3 | 723.8 | 814.3 | 904.8 | 995.3 | 1085.7 | 1176.2 | 1266.7 | 1357.2 |
| 450mm | 229 | 343.5 | 458 | 572.6 | 687.1 | 801.6 | 916.1 | 1030.6 | 1145.1 | 1259.6 | 1374.1 | 1488.6 | 1603.2 | 1717.7 |
Conclusion
À travers ce post, Vous devriez maintenant comprendre clairement la relation et les formules de calcul entre le débit, vitesse d'écoulement, et diamètre de tuyau. J'espère que le contenu de cet article vous sera utile.
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Auteur: Michael
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