Sommario
Nei sistemi di pipeline, Spesso incontriamo parametri come la portata, velocità di flusso, e diametro del tubo. Questi dati sono molto importanti; Sono interconnessi e svolgono un ruolo chiave nella valutazione della stabilità e delle prestazioni dell'intero sistema di pipeline.
Sia in ingegneria municipale, industria, o irrigazione, I sistemi di pipeline sono ampiamente utilizzati. Queste condutture vengono generalmente utilizzate per trasportare acqua. Quando si selezionano i tubi o durante la costruzione di sistemi di tubazioni, Gli ingegneri devono comprendere i parametri come la portata, velocità di flusso, e diametro del tubo, in modo che i tubi più adatti possano essere abbinati al progetto.
L'autore ritiene che la comprensione della relazione tra la portata, velocità di flusso, e il diametro del tubo è molto importante. Perciò, Questo articolo fornirà una spiegazione dettagliata da quattro aspetti: i significati dei tre parametri, le loro formule di calcolo, le relazioni tra loro, e una tabella di confronto.
I significati della portata, Velocità di flusso, e diametro del tubo
In un sistema di pipeline, La portata si riferisce al volume di acqua che passa attraverso la sezione trasversale del tubo entro un certo periodo di tempo, E può essere rappresentato da “Q.” Le sue unità comuni includono metri cubi al secondo (m³/s), metri cubi all'ora (m³/h), litri al secondo (L/s), litri all'ora (L/h), e così via.
In un sistema di pipeline, La velocità di flusso si riferisce alla velocità con cui l'acqua scorre all'interno del tubo, E può essere rappresentato da “V.” La sua unità comune è contatori al secondo (SM).
In un sistema di pipeline, Il diametro del tubo si riferisce al diametro interno del tubo, E può essere rappresentato da “D.” Le sue unità comuni includono millimetri (mm) e metri (M).
Formule di calcolo della portata, Velocità di flusso, e diametro del tubo
C'è una relazione tra la portata, velocità di flusso, e diametro del tubo. Possono essere calcolati usando tre serie di formule. Prossimo, Segui attentamente il mio ragionamento mentre deriviamo queste tre formule passo dopo passo.
Primo, Chiariamo i simboli della lettera correlati. Il processo di calcolo sarà espresso usando questi simboli. I simboli sono i seguenti:
- Portata: Q
- Velocità di flusso: V
- Diametro del tubo: D
- Area trasversale del tubo: S
Poi, Va notato che perché la stragrande maggioranza dei tubi è circolare, La seguente derivazione si applica principalmente ai tubi circolari. La nostra direzione di derivazione è: per derivare la formula di calcolo per la portata in base alla velocità di flusso nota e al diametro del tubo.
Fare un passo 1: Calcola l'area trasversale del tubo
L'area della sezione trasversale del tubo è essenzialmente l'area di un cerchio, e il diametro del tubo è il diametro di quel cerchio. Perciò, sapendo d, L'area del cerchio è facile da calcolare. La formula è: S = πd²/4
Fare un passo 2: Calcola la portata nel tubo
Dal passo 1, Conosciamo già l'area trasversale del tubo, E conosciamo anche la velocità del flusso. Perciò, La portata è facile da calcolare. La formula è: Q = Sv, O Q = Vπd²/4
Finalmente, Usando la formula della portata derivata al passo 2, Possiamo anche derivare le formule di calcolo per la velocità di flusso e il diametro del tubo. Queste tre formule sono mostrate di seguito.
Q = π d² V / 4
V = 4q / d²
D = √(4Q / π v)
Ovviamente, Possono anche essere espressi usando formule matematiche più professionali：
La relazione tra portata, Velocità di flusso, e diametro del tubo
Attraverso le tre formule che abbiamo derivato sopra, Possiamo vedere chiaramente la relazione reciproca tra la portata, velocità di flusso, e diametro del tubo. Il riepilogo è il seguente:
1.Quando la velocità di flusso è costante, La portata è proporzionale al quadrato del diametro del tubo.
2.Quando il diametro del tubo è costante, La velocità di flusso è proporzionale alla portata.
3.Quando la portata è costante, La velocità di flusso è proporzionale al quadrato del diametro del tubo.
Tabella di confronto di riferimento
Da quanto sopra, Abbiamo già conosciuto le formule di calcolo tra la portata, velocità di flusso, e diametro del tubo. Dovremmo essere in grado di utilizzare abilmente queste formule per calcolare i valori che vogliamo. Tuttavia, è innegabile che il processo di calcolo sia relativamente complesso, e quando le unità dei tre parametri non sono coerenti, Dobbiamo anche eseguire conversioni di unità.
Perciò, per migliorare l'efficienza, Ti fornisco una tabella di confronto di riferimento. Questa tabella elenca i parametri più comunemente usati relativi alla velocità di flusso, portata, e diametro del tubo nei sistemi di tubazioni per il tuo riferimento.
Si prega di notare che in questa tabella, L'unità per il diametro del tubo è "mm", L'unità per la portata è "m³/h"E l'unità per la velocità del flusso è"SM". (Nel tavolo, I parametri per la velocità di flusso e il diametro del tubo includono unità, Mentre la portata non lo fa. Questo per aiutarti a non confonderli.)
| Portata, Velocità di flusso, Tabella di confronto del diametro del tubo | ||||||||||||||
| Diametro(mm) | Velocità di flusso(SM) | |||||||||||||
| 0.4SM | 0.6SM | 0.8SM | 1SM | 1.2SM | 1.4SM | 1.6SM | 1.8SM | 2SM | 2.2SM | 2.4SM | 2.6SM | 2.8SM | 3SM | |
| 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 |
Conclusione
Attraverso questo post, Ora dovresti comprendere chiaramente la relazione e le formule di calcolo tra la portata, velocità di flusso, e diametro del tubo. Spero che il contenuto di questo articolo ti sia utile.
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Autore: Michael
Editore: Michael
Revisore dei contenuti: Michael
