管道直徑、流量、流速、壓力之間的關(guān)系

首先 流量=流速×管道內(nèi)徑×管道內(nèi)徑×π÷4; 所以流量和流速基本上知道一個(gè)就能算出另一個(gè)參數(shù)。

但如果已知管道直徑D，管道內(nèi)壓力P，能算出流量嗎?

答案是: 還不能求管道中流體的流速和流量。你設(shè)想管道末端有一閥門，當(dāng)關(guān)閉時(shí),管內(nèi)有壓力P，可管內(nèi)流量為零。

所以，管內(nèi)流量不是由管內(nèi)壓力決定，而是由管內(nèi)沿途壓力下降坡度決定的。所以一定要說(shuō)明管道的長(zhǎng)度和管道兩端的壓力差是多少才能求管道的流速和流量。

如果從定性分析角度看，管道中壓力與流量的關(guān)系是正比例關(guān)系，即壓力越大，流量也越大。流量等于流速乘于斷面。對(duì)管道的任何一斷面，壓力只來(lái)自一端，也就是說(shuō)壓力的方向是單向的，在壓力方向出口處被封閉時(shí)（閥門關(guān)閉），管內(nèi)流體處于禁止?fàn)顟B(tài)。一但出口打開(kāi)，其流速起決于管道中壓力。

要定量分析，可以通過(guò)水力模型實(shí)驗(yàn)，安裝壓力計(jì)、流量計(jì)或測(cè)量流過(guò)容量。對(duì)于有壓管流，也可以通過(guò)計(jì)算得到, 計(jì)算步驟如下：

1、計(jì)算管道的比阻S，如果是舊鑄鐵管或舊鋼管，可用舍維列夫公式計(jì)算管道比阻s=0.001736/d^5.3  或用s=10.3n2/d^5.33計(jì)算，或查有關(guān)表格；

2、確定管道兩端的作用水頭差H=P/(ρg)，如果有水平落差h(指管道起端比末端高出h)，則H=P/(ρg)+h

式中：H:以m為單位；

         P:為管道兩端的壓強(qiáng)差(不是某一斷面的壓強(qiáng)），P以Pa為單位；

3、計(jì)算流量Q：Q = (H/sL)^(1/2)

4、流速V=4Q/(3.1416 * d^2)

式中：Q —— 流量，以m^3/s為單位； 

             H —— 管道起端與末端的水頭差，以m為單位；

              L —— 管道起端至末端的長(zhǎng)度，以 m為單位。