管道流量计算汇总.pdf

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1、. 页脚 请教：已知管道直径D，管道压力P，能否求管道中流体的流速和流量？怎么求 已知管道直径D，管道压力P，还不能求管道中流体的流速和流量。你设想管道末端有一阀 门，并关闭的管有压力P，可管流量为零。管流量不是由管压力决定，而是由管沿途压力下 降坡度决定的。 所以一定要说明管道的长度和管道两端的压力差是多少才能求管道的流速和 流量。 对于有压管流，计算步骤如下： 1、计算管道的比阻S，如果是旧铸铁管或旧钢管，可用舍维列夫公式计算管道比阻 s=0.001736/d5.3 或用 s=10.3n2/d5.33计算，或查有关表格； 2、确定管道两端的作用水头差H=P/( g)，)，H 以 m 为单位

2、； P 为管道两端的压强差(不是 某一断面的压强） ，P 以 Pa 为单位； 3、计算流量Q：Q = (H/sL)(1/2) 4、流速 V=4Q/(3.1416d2) 式中：Q流量，以m3/s 为单位；H 管道起端与末端的水头差，以m 为单位； L 管道起端至末端的长度，以m 为单位。 管道中流量与压力的关系 管道中流速、流量与压力的关系 流速:V=C (RJ)=C PR/( gL) 流量： Q=CA (RJ)= P/( gSL) 式中：C管道的谢才系数； L管道长度； P 管道两端的压力差； R管 道的水力半径； 液体密度； g 重力加速度； S管道的摩阻。 管道的径和压力流量的关系 似呼题

3、目表达的意思是：压力损失与管道径、流量之间的关系，如果是这个问题， 则正确的答案应该是：压力损失与流量的平方成正比，与径5.33 方成反比，即流量 越大压力损失越大，管径越大压力损失越小，其定量关系可用下式表示： 压力损失（水头损失）公式（阻力平方区） h=10.3*n2 * L* Q2/d5.33 上式严格说是水头损失公式，水头损失乘以流体重度后才是压力损失。式中n 管壁粗糙度；L管长； Q 流量； d 管径 在已知水管 :管道压力 0.3Mp 、管道长度 330、管道口径 200、怎么算出流速与每小 时流量？ 管道压力 0.3Mp 、如把阀门关了，水流速与流量均为零。（应提允许压力降） 管

4、道长度 330、管道口径 200、缺小单位，管道长度330 米？管道径 200 为毫米？ 其中有无阀门与弯头，包括其形状与形式。 水管道是钢是铸铁等其他材料，其壁光滑程度不一样。 所以无法计算。 如果是工程上大概数，则工程中水平均流速大约在0.51 米/秒左右，则每小时 的流量为：0.2 0.2 0.785 1（米/秒，设定值） 3600113（立方 /小时） 管道每米的压力降可按下式计算： . 页脚 P（MPa/m) 0.0000707 V2 d1.3 计算 式中 V 为平均流速（ m/s) ，d 为管道径（ m) 已知气管径为10mm ，进口的压强为14MPa, 出口为正常大气压，气体为氩

5、气，请 问能否计算出流量？计算方公式是什么？ 好像少条件，气体和管道壁的摩擦系数、管道的长度都要知道。 Q= *r2*3.14*3600 ； （流量和流速的关系式） R=( /D)*( 2* /2g) ； （摩擦阻力推导公式） P=RL； （力学平衡公式） Q- 流量(h/m3) ； - 流速(m/s)；r- 管道半径 (m)；D- 管道直径 (m)；P-压力(kg/m2) ； R-沿程摩擦阻力 (kg/m2) ；L- 管道长度 (m)；g- 重力加速度 =9.8 。压力可以换算成Pa， 1 帕=1/9.81(kg/m2) 根据已知条件列出以上的三个方程构成一个方程组，解方程组便可以得到流量Q

6、。 第二个式子还有点小问题，对 和 Y 没有标注， 可能是管道壁的摩擦系数，Y是管 道的长度，你再查一下相关资料吧。 知道压强， 知道管道面积， 怎么算流量（ 空气管道，管道截面积为0.0176 平方 米，压强为 9 公斤，每小时流量是多少？） 有多个公式 Q= *r2*3.14*3600 ； D=Q*4/( *3.14*3600)； P=RL；R=( /D)*( 2* /2g)。 Q- 流量(h/m3)； - 流速(m/s)；r- 管道半径 (m)；D- 管道直径 (m)；P-压力(kg/m2)； R-沿程摩擦阻力 (kg/m2) ；L-管道长度 (m)；g- 重力加速度 =9.8。压力可以

7、换算成 Pa，1 帕=1/9.81(kg/m2) 你的问题有问题。条件缺少。少流速，或摩擦阻力。 . 页脚 知道管道出口的出气压力和管道截面积能求出流量么？ 知道管道出口的出气压力（Pa）和管道截面积（ S）能求出流量么？（密度 =空 气密度） 可以的。 知道压强（ Pa）可以知道管子的阻力：我们知道根据伯努力方程有： 压强差流体密度 Hf 代入 U2/2+P1= hf 就可求出流速 U 其中 是流体密度 U2 是速度的平方。 P1 是管压强， hf 是阻力 参数 最后： 流速（ m/s） 管道截面积（ m2）流量（立方米每秒） 以上计算的前提是，压强是直管的压强，直管的另一端必须放空。 上次

8、给你的答案是我没看清。这个就能算出来啦 管道压力 0.5Mp 、管道长度 3000 米、管道口径 200 、怎么算出流速与流量？ 管道的起端压力 0.5Mpa，管道末端压力多少呢？知道管道两端的压力才能计算 流速、流量。 . 页脚 题目数据不足， 管道流量大小不取决于压力，而取决于压力坡度。 你应该补充条 件：管道首未两端的压力各是多少才能计算,如果管道起端压力是0.5Mp，那就 补充管道的末端压力。 对于有压管流，流量计算公式和计算步骤如下： 1、计算管道的比阻S，如果是旧铸铁管或旧钢管，可用舍维列夫公式计算管道 比阻 s=0.001736/d5.3 或用 s=10.3n2/d5.33 计算

9、（ n 为管壁糙率， d 为管径， m）,或查有关表格； 2、确定管道两端的作用水头差 H，当等直径管道水平布置时， H= P/( g)，)， H 以 m 为单位； P 为管道两端的压强差 (不是某一断面的压强）， P 以 Pa为 单位， 水的密度， =1000kg/m3 ；g=9.8N/kg 3、计算流量 Q： Q = ( H/sL)(1/2) 4、流速 V=4Q/(3.1416d2) 式中： Q 流量，以 m3/s 为单位；H管道起端与末端的水头差，以 m 为单位；L管道起端至末端的长度， 以 m 为单位。 表示乘方运算，d2 表 示管径的平方； d5.33 表示管径的 5.33 方。3.

10、1416 是圆周率取至小数点后第4 位。 流速与压力与管径（既径截面积）及流量有关系，主管经不变DN200（你应该 给出管道径而不是管道的公称直径），主管道流量不变（每小时150 吨），因损 耗太小不计算管道输送过程的的能量消耗，主管道出口的流量也150 吨，既管道 . 页脚 输如一个储罐的流速为150 吨。如果主管道管径、流速不变（既压力不变），输 入到三个储罐的单个管流速为150/3 吨，既 50 吨。在必须保证三根支管管径相 等且三根支管管道径的截面积之和等于或大于主管道径的截面。 流速计算方式： 第一种情况不涉及压力，知道管径、流速、流量三者中的两者，就可以根据几何 原理得出公式， V

11、=4000Q/3.14D.D 第二种情况，知道压力和管径，管道长度，这里压力应是管道两端的压强差，计 算如下： 管道摩阻 S=10.3n2/d5.33 , 式中 n管壁糙率， d管径，以 m 代入； 水头差 H=P/( g) ，式中 P管道两端压强差； 液体密度； g重力加 速度； 流量 Q=H/(SL)(0.5) ，式中 H管道两端水头差，以m 为单位； L管 道长度，以 m 为单位； Q流量，以 m3/s 为单位。 管道流速 V=4Q/ （3.1416d2 ），式中V流速，以 m/s 为单位 Q、d 同上。 管道流量计算公式 600 立方水， DN90 管，怎么计算每秒流速？急求 ADN1

12、5、DN25、DN50 管径的截面积分别为： . 页脚 DN15：152*3.14/4=176.625 平方毫米，合 0.0177 平方分米。 DN25：252*3.14/4=490.625 平方毫米，合 0.0491 平方分米。 DN50：502*3.14/4=1962.5 平方毫米，合 0.1963 平方分米。 设管道流速为 V=4 米/秒，即 V=40 分米/秒，且 1 升=1 立方分米，则管道的流 量分别为（截面积乘以流速）： DN15 管道：流量 Q=0.0177*40=0.708 升/秒， 合 2.55 立方米 /小时。 DN25 管道：流量 Q=0.0491*40=1.964 升

13、/秒， 合 7.07 立方米 /小时。 DN50 管道：流量 Q=0.1963*40=7.852 升/秒， 合 28.27 立方米 /小时。 . 页脚 注：必须给定流速才能计算流量，上述是按照4 米/秒计算的。 B是 600 立方米 /小时吧！ 流量 Q=600 立方米 /小时= 0.167m3/s 流速 V=4Q/(3.1416D2)= 4*0.167/(3.1416*0.0902)= 26.25 m/s 流速非常大！ 可能是 600 立方米 /日，则： 流量 Q=600 立方米 /日= 0.00694 m3/s 流速 V=4Q/(3.1416D2)= 4*0.00694/(3.1416*0

14、.0902)= 1.09 m/s 流速属于正 常。 管道流量如何计算 具体问题具体分析。 1、若已知有压管流的断面平均流速V 和过流断面面积A，则流量Q=VA 2、若已知有压流水力坡度J、断面面积 A、水力半径 R、谢才系数 C，则流量 Q=CA(RJ)(1/2),式中 J=(H1-H2)/L,H1、H2 分别为管道首端、末端的水头，L为 管道的长度。 3、若已知有压管道的比阻s、长度 L、作用水头 H，则流量为 Q=H/(sL)(1/2) 4、既有沿程水头损失又有局部水头损失的有压管道流量： . 页脚 Q=VA=A (2gH)/ (1+ + L/d) 式中： A管道的断面面积； H管道的作用

15、水头； 管道的局部阻 力系数； 管道的沿程阻力系数； L管道长度； d管道径。 5、对于建筑给水管道，流量q 不但与管径 d 有关，还与单位长度管道的水头损 失（水力坡度） i 有关.具体关系式可以推导如下： 管道的水力坡度可用舍维列夫公式计算i=0.00107V2/d1.3 管道的流量q=( d2/4)V 上二式消去流速 V 得： q = 24d2.65 i ( i 单位为 m/m ) ， 或 q = 7.59d2.65 i ( i 单位为 kPa/m ) 求：水管管径、压力与流速确定后，管道流量表 一般工程上计算时， 水管路，压力常见为 0.1-0.6MPa ，水在水管中流速在1-3 米/

16、秒，常取 1.5 米/秒。 流量=管截面积 X 流速=0.002827X 管径2X 流速(立方米 /小时)2：平方。管径 单位： mm 管径=sqrt(353.68X 流量/流速) sqrt：开平方 饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20-40 米/秒。 . 页脚 如果需要精确计算就要先假定流速，再根据水的粘度、 密度及管径先计算出雷诺 准数，再由雷诺准数计算出沿程阻力系数，并将管路中的管件（如三通、弯头、 阀门、变径等）都查表查出等效管长度，最后由沿程阻力系数与管路总长（包括 等效管长度） 计算出总管路压力损失， 并根据伯努利计算出实际流速，再次用实 际流速按以上过程计算，直至两者接近（

17、叠代试算法）。因此实际中很少友人这 么算，基本上都是根据压差的大小选不同的流速，按最前面的方法计算。 流量计算公式 （1）差压式流量计 差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流 体流经节流件时（如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利 喷嘴等），在其前后产生压差，此差压值与该流量的平方成正比。在差压式流 量计中，因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、 已标准化而得到最广泛的应用。孔板流量计理论流量计算公式为： 式中，qf 为工况下的体积流量， m3/s；c 为流出系数，无量钢； =d/D ，无量 钢；d 为工况下孔板径， mm；D

18、 为工况下上游管道径， mm； 为可膨胀系数， 无量钢； p 为孔板前后的差压值， Pa；1 为工况下流体的密度， kg/m3 。 . 页脚 对于天然气而言，在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为： 式中， qn 为标准状态下天然气体积流量，m3/s；As 为秒计量系数，视采用计 量单位而定，此式 As=3.179410-6 ；c 为流出系数； E为渐近速度系数； d 为 工况下孔板径， mm；FG为相对密度系数， 为可膨胀系数； FZ 为超压缩因 子；FT为流动湿度系数； p1 为孔板上游侧取压孔气流绝对静压，MPa；p 为气流流经孔板时产生的差压，Pa。 差压式流量计一般由节流装置（节流

19、件、测量管、直管段、流动调整器、取压 管路）和差压计组成，对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计（传 感器或变送器）、温度计（传感器或变送器）流量计算机，组分不稳定时还需 要配置在线密度计（或色谱仪）等。 （2）速度式流量计 速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流动速度为原理的一类流量计。工 业应用中主要有： 涡轮流量计：当流体流经涡轮流量传感器时，在流体推力作用下涡轮受力 旋转，其转速与管道平均流速成正比，涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻 值，检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期性的电脉冲信号。在一 定的流量（雷诺数）围，该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流 .

20、页脚 量成正比。涡轮流量计的理论流量方程为： 式中 n 为涡轮转速； qv 为体积流量； A 为流体物性（密度、粘度等），涡轮结 构参数（涡轮倾角、涡轮直径、流道截面积等）有关的参数；B 为与涡轮顶隙、 流体流速分布有关的系数；C 为与摩擦力矩有关的系数。 涡街流量计：在流体中安放非流线型旋涡发生体，流体在旋涡发生体两侧 交替地分离释放出两列规则的交替排列的旋涡涡街。在一定的流量（雷诺数） 围，旋涡的分离频率与流经涡街流量传感器处流体的体积流量成正比。涡街流 量计的理论流量方程为： 式中， qf 为工况下的体积流量， m3/s；D 为表体通径， mm；M 为旋涡发生体 两侧弓形面积与管道横截面

21、积之比；d 为旋涡发生体迎流面宽度，mm；f 为旋 涡的发生频率， Hz；Sr 为斯特劳哈尔数，无量纲。 旋进涡轮流量计：当流体通过螺旋形导流叶片组成的起旋器后，流体被强 迫围绕中心线强烈地旋转形成旋涡轮，通过扩大管时旋涡中心沿一锥形螺旋形 进动。在一定的流量（雷诺数）围，旋涡流的进动频率与流经旋进涡流量传感 器处流体的体积流量成正比。旋进旋涡流量计的理论流量方程为： . 页脚 式中， qf 为工况下的体积流量， m3/s；f 为旋涡频率， Hz；K为流量计仪表系 数，P/m3(p 为脉冲数 )。 时差式超声波流量计：当超声波穿过流动的流体时，在同一传播距离，其 沿顺流方向和沿逆流方向的传播速

22、度则不同。在较宽的流量（雷诺数）围，该 时差与被测流体在管道中的体积流量（平均流速）成正比。超声波流量计的流 量方程式为： 式中， qf 为工况下的体积流量， m3/s；V 为流体通过超声换能器皿1、2 之间 传播途径上的声道长度， m；L 为超声波在换能器1、2 之间传播途径上的声道 长度， m；X 为传播途径上的轴向分量，m；t1 为超声波顺流传播的时间，s； t2 为超声波逆流传播的时间，s。 速度式气体流量计一般由流量传感器和显示仪组成，对温度和压力变化的场合 则需配置压力计（传感器或变送器）、温度计（传感器或变送器）、流量积算 仪（温压补偿）或流量计算机（温压及压缩因子补偿）；对准确

23、度要求更高的 场合（如贸易天然气），则另配置在线色谱仪连续分析混合气体的组分或物性 值计算压缩因子、密度、发热量等。 . 页脚 （3）容积式流量计 在容积式流量计的部，有一构成固定的大空间和一组将该空间分割成若干个已 知容积的小空间的旋转体，如腰轮、皮膜、转筒、刮板、椭圆齿轮、活塞、螺 杆等。旋转体在流体压差的作用下连续转动，不断地将流体从已知容积的小空 间中排出。根据一定时间旋转体转动的次数，即可求出流体流过的体积量。容 积式流量计的理论流量计算公式： 式中， qf 为工况下的体积流量， m3/s；n 为旋转体的流速，周 /s；V 为旋转体 每转一周所排流体的体积，m3/ 周。 浮子流量计。

24、浮子流量计在中型和小型实验装置上使用很广泛，这是因为浮 子式流量计简单、直观、价格低廉，适合作一般指示。浮子流量计有玻璃锥管 型和金属锥管型两大类，玻璃锥管型的不足之处是耐压不高和玻璃锥管易碎， 另外， 流体温度压力对示值影响大。 一般可根据流体实际温度和压力按式 （3.28） 进行人工换算。式中由于引入n,在被测气体不为空气时，也可利用该公式进 行换算。 qv= qvf (3.28) 式中 qv实际体积流量， Nm3/h ； . 页脚 qvf仪表示值， m3/h ； n被测气体在标准状态下的密度，kg/Nm3 ； an空气在标准状态下的密度，kg/Nm3 ； Tn、Pn气体在标准状态下的绝对

25、温度、绝对压力； Tf、Pf气体在工作状态下的绝对温度、绝对压力。 （2） 湿空气干部分流量测量问题 湿空气干部分流量测量的必要性。在化工生产的氧化反应过程中，一般是将 空气送入反应器，而真正参与反应的仅仅是空气中的氧，由于空气中的氮和氧 保持恒定比例，所以测量得到进入反应器的氮氧混合物流量，也就可以计算出 氧的流量。但是压缩机和鼓风机从大气中吸入的空气除了氮氧成分之外（微量 成分忽略不计），总是包含一定数量的水蒸汽，而且水蒸气的饱和含量是随着 其温度的变化而变化的。为了将氧化反应控制在理想状态，须对进入反应器的 氮氧混合气流进行精确测量，也即将进入反应器的空气中的水蒸气予以扣除， 得到湿空气

26、的干部分流量，这是湿气体中需要测量干部分流量的一个典型例 子。 湿空气密度的求取。湿空气由其干部分和所含的水蒸气两部分组成。标准状 态下湿气体的密度可用式（3.29）计算。 . 页脚 n=gn+ sn (3.29) 式中? n湿空气在标准状态下（ 101.325kPa,20）的密度， kg/m3 ； gn湿空气在标准状态下干部分的密度，kg/m3 ； sn湿空气在标准状态下湿部分的密度，kg/m3 ； 工作状态下湿空气的密度可按式（3.30）计算。 f=gf+ sf (3.30) f湿空气在工作状态下的密度，kg/m3 ； gf湿空气在工作状态下干部分的密度，kg/m3; sf湿空气在工作状态

27、下湿部分的密度，kg/m3 ； gf 和 sf 分别按式（ 3.31）和式（ 3.32）计算。 gfgn (3.31) sf= (3.32) 式中f工作状态下湿气体相对湿度，0100； psfmax 工作状态下饱和水蒸气压力； . 页脚 sf 工作状态下水蒸汽密度， kg/m3 ； sfmax 工作状态下饱和水蒸汽密度，kg/m3 ； 其余符号意义同式（ 3.28）。 不同原理流量计测量湿空气干部分流量时的计算公式 a.频率输出的涡街流量计。频率输出的涡街流量计用来测量湿空气流量时，其 输出的每一个脉冲信号都代表湿空气在工作状态下的一个确定的体积值。这 时，要计算湿空气中的干部分，只需在从工作

28、状态下的体积流量换算到标准状 态（101.325kPa,20）下体积流量时，从总压中扣除水蒸气压力，如式（3.33） 所示。 qvg=qvf =3.6 (3.33) 式中 qvg湿空气干部分体积流量，Nm3/h ； qvf湿空气工作状态下体积流量，m3/h ； f涡街流量计输出频率， P/s(1P=0.1Pas)； Kt工作状态下流量系数， P/L。 . 页脚 b.模拟输出的涡街流量计。模拟输出的涡街流量计用来测量湿空气的干部分流 量时，只有工作状态（ pf、f、Tf、Zf）与设计状态（ pd、d、Td、Zd） 一致时，无需补偿就能得到准确结果。如果有一个或一个以上? 不一致，可用 式（3.3

29、4）进行补偿。 qv=Aiqmax= (3.34) 式中 Ai 涡街流量计模拟输出，； qmax 流量测量上限， Nm3/h ； pd 设计状态湿空气绝压 ,kPa(Mpa); d设计状态湿空气相对湿度； psdmax 设计状态湿空气中饱和水蒸气压力，与pd 单位一致； Td 设计状态湿空气温度， K； Zd 设计状态湿空气压缩系数。 c.差压式流量计。用差压式流量计测量湿空气的干部分流量要进行两方面的计 算个是工况变化引起的工作状态下湿气体密度的变化对测量结果的影响，另一 个是扣除湿空气中的水蒸气并换算到标准状态下的体积流量。将式（3.31）和 式（3.32）代入式（ 3.30）得 . 页脚 f= (3.35) 式中，符号意义同式（ 3.29）式（ 3.32）。 湿空气的干部分流量可用式（3.36）计算 qv=qv (3.36) 式中 qv湿空气的干部分流量实际值，Nm3/h ； qv 湿空气的干部分流量计算值Nm3/h ； 其余符号意义同式（ 3.35） 其中 f 由式（ 3.35）计算得到。