流量計算機
パイプまたはチャネルを介して流体の体積流量を計算します。
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流量の総合ガイド
容積測定の理解 流量
体積流量は流体力学の根本的な概念で、単位時間あたりの特定の表面を通過する流体の量を測定します。 国内配管から産業プロセスや医療機器に至るまで、エンジニアリングの最も重要なパラメータの1つです。
体積流量は、流体の密度や質量に関係なく、時間をかけてシステム内の特定のポイントを介して流体の量がどのように動くかを表します。
流量の原則
2つの主な原則は、流体システムにおける流量動作を管理します。
- 質量の保存:漏れや添加のない連続フローシステムでは、質量流量はシステム全体に一定のままです。
- 連続式:圧迫性流体の場合、容積測定流量はパイプ(Q = A1v1 = A2v2)の異なる断面にわたって一定に残ります。
流量対速度Velocity
関連するが、流量と速度は異なる概念です。
- 流量(Q):単位の時間(m3/s)ごとの区域を渡る液体の容積
- 速度(v):特定の点(m/s)の流体の動きの速度そして方向
小さなパイプは速度が低く、流量が低く、大きなパイプは速度が低下する可能性がありますが、流量が高くなります。
フローの種類
ラマイナーフロー
- Reynolds 番号< 2000
- 滑らかで、秩序な流体の動き
- 並列パスの流体層スライド
- 遅い流れか非常に粘液で共通
- パラボリック速度プロファイル
タービンフロー
- リノルズ番号 > 4000
- チャオティック、不規則な流体の動き
- 流動層間の重要な側面の混合
- 速い流れか低粘度液体で共通
- フラットター速度プロファイル
Reynolds 数
Reynolds 番号 (Re) は、フローがラマイナーまたは turbulent であるかどうかを予測するのに役立つ、次元のないパラメーターです。
所在地:
- ρ = 流体密度(kg/m3)
- v = 流体速度(m/s)
- D =特徴的な線形次元(m)
- μ = 動的粘度(Pa・s)
- ν = kinematic 粘度 (m2/s)
流量測定の適用
産業
- プロセス制御
- 水の配分
- 化学製造
- 石油・ガスの生産
- 食品・飲料加工
メディカル
- IV の流動配達
- 血流の測定
- 呼吸器モニタリング
- 透析機械
- ドラッグデリバリーシステム
環境方針
- 河川の排出の監視
- 排水処理
- 灌漑システム
- 天気予報
- 流体学的研究
フロー測定技術
| タイプ | プリンシパル | メリット | 制限事項 |
|---|---|---|---|
| 差動圧力 | 制限範囲で圧力低下を測定 | 単純で、よく、動かない部品 | 圧力損失、平方根の関係は範囲を制限します |
| 肯定的な変位 | 液体の固定容積を捕獲して下さい | 高精度、粘性流体で動作します | 移動部品、圧力低下、時間上の摩耗 |
| ヴェロシティ | 流体速度を測定し、フローを決定する | 線形応答、よいrangeability | 特定のインストール条件を要求するかもしれない |
| 電磁石 | ファラデーの誘導法に基づく | 可動部、閉塞なし、双方向なし | 導電性流体でのみ動作 |
| 超音波 | 音波を使って流れを測定 | 非侵襲的、圧力低下無し | プロフィール、泡、粒子を流れる敏感 |
要因 欠陥の流れ率
- 圧力差動:高圧差は、一般的により大きな流量を生成します
- 管の直径:流量は、断面面積(Q ̅ A)に比例しています。
- 流体粘度:より多くの粘液は同じ条件の下でよりゆっくり流れます
- 管の長さ:より長い管はより多くの摩擦抵抗を、流量を減らす作成します
- 管の粗さ:粗い内部の表面は摩擦、減少の流れ率を高めます
- くまおよび付属品:各コンポーネントは、ローカルの損失を導入
- 温度:流体の粘度と密度、フローの動作を変える欠陥
高度なフローコンセプト
Bernoulliの原則
{% trans "In a fluid flow, an increase in velocity occurs simultaneously with a decrease in pressure or potential energy. This principle explains why fluid velocity increases as it flows through a constriction." %}
Poiseuille's法律事務所
{% trans "For laminar flow, the flow rate is proportional to the pressure gradient and the fourth power of the pipe radius: Q = (πΔPr⁴)/(8μL) This shows why small changes in pipe diameter have dramatic effects on flow rate." %}
流量原理を理解することは、効率的な流体システムの設計に不可欠です。 適切な流量管理は、重要な省エネ、メンテナンスコストの削減、システム信頼性の向上につながることができます。
流量方式
体積流量は、単位時間あたりの所定の表面を通過する流体の量です。
所在地:
- Q = 体積流量(m3/s)
- A = 断面面積(m2)
- v = 速度(m/s)
計算方法
流量を計算するには、次の手順に従ってください。
-
1パイプまたはチャネルの断面面積を測定または計算する
-
2流体の速度を測定する
-
3流れ率を得るために速度によって区域を乗って下さい
ユニットとコンバージョン
流量の共通の単位は下記のものを含んでいます:
- m3/s (秒あたりの立方メートル)
- L/s (毎秒リットル)
- m3/h (1時間あたりの立方メートル)
- L/min (リットル/分)
- 1 m³/s = 1000 L/s
- 1 m³/s = 3600 m³/h
- 1 L/s = 60 L/分
実用的な例
例1水管
10cmの直径と2m/sの速度のパイプを介して水の流れ率を計算します。
A = π × (0.1/2)² = 0.00785 m²
Q = A × v = 0.00785 × 2 = 0.0157 m³/s
例2河川チャンネル
河川チャンネルは50m2の断面面積と0.5m/sの流速を持っています。 流量を計算します。
Q = A × v = 50 × 0.5 = 25 m³/s