管道流量计算问题

咨询一下群里的大伽们，在日常管道流量计算确认时，都是根据不同介质直接取流速来计算出的，但在实际运行过程中，管道的流量与管道前后压差有较大的关系，比如管道入口压力带压，出口为常压，此时流量就会较大（压差越高，流量越大）。

问一下大家，如何根据压差计算出流量呢？比如：DN20管道，压差0.2MPa，介质为水，此时管道通过的流量应该是多少。

流量的计算通常采用公式Q=Av，其中Q是流量、A是横截面积、v是流速。但实际中，流量与压差的关系需要考虑流体物性和管道特性。对于非压缩性流体如水，我们可以使用伯努利方程，但仍需考虑局部阻力和摩阻。

对于你的问题，DN20的管道内径约为20mm，那么横截面积A=π*(20/2)^2/1000约为0.000314平方米。

水的密度ρ≈1000kg/m?，压差ΔP=0.2MPa=200kPa。根据伯努利方程（又称能量方程），在假设无摩阻和无热交换的理想情况下，我们有ρgh+1/2ρv?+P=常数，其中g是重力加速度，h是高度，v是速度，P是压力。

假设管道水平，那么h=0，我们可以通过压差ΔP=1/2ρv?解出v，再代入Q=Av计算出Q。但这个结果将非常理想化，实际的流量会受到很多因素影响。

如果需要更精确的计算，建议采用流量计测量，或者使用更复杂的计算方式（譬如经验公式、计算流体动力学模拟等），这通常需要专业软件和专门知识。
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出口入口流量不一样的话，中间是生介质还是吃介质了

看看看_knkRj 发表于 2023-11-2 08:50
出口入口流量不一样的话，中间是生介质还是吃介质了

不知是我没说清楚还是您没理解我的意思，出入口流量肯定一样，但无流量计显示，需要计算。

既然管道有压差就说明需要一个节流装置来改变压力（比如调节阀等）压力改变了，管道的流量特性就改变了，在不改变节流后管道横截面积的情况下节流后的流量不可能增大的，只会减少。

yang19791112 发表于 2023-11-2 10:38
既然管道有压差就说明需要一个节流装置来改变压力（比如调节阀等）压力改变了，管道的流量特性就改变了，在 ...

这么说吧，A容器与B容器间用一管道连的，A容器压力高于B容器（形成了压差），现在想知道A容器排放到B容器的流量，这个管道流量大小如何能计算出来（只知道压差、管道口径、介质物性）。

yuexuan 发表于 2023-11-2 10:26
不知是我没说清楚还是您没理解我的意思，出入口流量肯定一样，但无流量计显示，需要计算。

哈哈，我理解错了，没反应过来

虽然2L是AI，但比我理解能力强。。。而且还对

这个是类似放空的高流速工况了，按阻力计算

mame999 发表于 2023-11-2 08:38
流量的计算通常采用公式Q=Av，其中Q是流量、A是横截面积、v是流速。但实际中，流量与压差的关系需要考虑流 ...

不得不为你点赞，分析得有理有据，明白了，谢谢。

理想情况下：
以管路入口和管路出口为考察点，由于管径一样，则流速一样（定态流动，任意截面、任意时刻的流量一致）。
根据伯努利方程，则ΔP/ρg（压头差）+ΔZ（位差）=ΣHf（管道阻力损失）=λ*l*u^2/(2*g*d)。其中λ为摩擦系数，l为直管长度和各种局部阻力（阀门、折角等等）的当量长度之和，u为流速，g为重力加速度，d为管径。既然管道进出口的压差已知，位差已知，则等式左边为定值。
根据管道的材质，可以知道ε（绝对粗糙度）的大致范围，在该范围内选取一个值。而ε/d称为相对粗糙度。
先假设一个流速u，根据d、u、ρ和μ（粘度）算雷诺数Re=d*u*ρ/μ，根据Re和ε/d可以在莫迪图上读出λ，再带入原方程，可以算出一个新的u1，如果u1和假设的u相差不大（一般需不大于5%），则说明假设正确，否则需重新假设u，迭代求解。