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气体流量和流速及与压力的关系
流量以流量公式或者计量单位划分有三种形式:
体积流量: 以 体积 / 时间 或者 容积 / 时间 表示的流量。如: m3/h ,l/h
体积流量( Q )= 平均流速( v )×管道截面积( A )
质量流量: 以 质量 / 时间 表示的流量。如: kg/h
质量流量( M )= 介质密度(ρ)×体积流量( Q )
=介质密度(ρ)×平均流速( v )×管道截面积( A )
重量流量: 以 力/ 时间 表示的流量。如 kgf/h
重量流量( G )=介质重度(γ)×体积流量( Q )
=介质密度(ρ)×重力加速度( g)×体积流量( Q )
=重力加速度( g)×质量流量( M )
气体流量与压力的关系
气体流量和压力是没有关系的。
所谓压力实际应该是节流装置或者流量测量元件得出的差压, 而不是流体介质对于管道的静
压。这点一定要弄清楚。 举个最简单的反例: 一根管道,彻底堵塞了,流量是 0 ,那么
压力能是 0 吗? 好的,那么我们将这个堵塞部位 开 1 个小孔,产生很小的流量,(孔很
小啊) ,流量不是 0 了。然后我们加大入口压力 使得管道压力保持原有量, 此刻就矛盾了 ,
压力还是那么多,但是流量已经不是 0 了。因此,气体流量和压力是没有关系的。
流体 (包括气体和液体 )的流量与压力的关系可以用 流体力学 里的 -伯努利方程 -来
表达 :p+ ρgz+(1/2)* ρv^2=C式中 p、ρ、v 分别为流体的 压强 、密度和速度 .z 为
垂直方向高度 ;g为重力加速度 ,C 是不变的 常数 。
对于气体,可忽略重力, 方程 简化为 :p+(1/2)* ρ^2=Cv
那么对于你的问题 ,同一个管道水和水银 ,要求重量相同 ,那么水的重量是 G1=Q1*
v1,Q1 是水流量 ,v1 是水速 . 所以 G1=G2 -Q1*v1=Q2*v2-v1/v2=Q2/Q1 p1+(1
/2)* ρ1*v1^2=C p2+(1/2)* ρ2*v2^2=C -(C-p1)/(C- p2)= ρ1*v1/ ρ2*v2-(C-p1)/
(C-p2)= ρ1*v1/ ρ2*v2=Q2/Q1-(C-p1)/(C-p2)=Q2/Q1 因此对于你的问题要求最
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后流出的重量相同 ,根据推导可以发现这种情况下 ,流量是由压力决定的 ,因为 p1
如果很大的话 ,那么 Q1 可以很小 ,p1如果很小的话 Q1 就必须大 .如果你能使管道
内水的压强与水银的压强相同 ,那么 Q2=Q1 补充 :这里的压强是指管道出口处与
管道入口处的流体压力差 .
压力与流速的计算公式
没有“压力与流速的计算公式”。流体力学里倒是有一些类似的计算公式,那是
附加了很多苛刻的条件的,而且适用的范围也很小
1, 压力与流速并不成比例关系,随着压力差、管径、断面形状、有无拐弯、管
壁的粗糙度、是否等径 / 流体的粘度属性……,无法确定压力与流速的关
系。
2, 如果你要确保流速, 建议你安装流量计和调节阀。
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