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CHAPTER 1了解流量基础知识
什么是流速

工厂内用于原料、润滑、冷却等的液体和气体,通过管道移动和供给。为了将它们控制在适当的流量并安全使用,管理是必要的。而且,流量与流速密切相关,流速是测量流量不可或缺的要素。这里,我们将说明流经管道的液体和气体的流速及其特点和关系。

什么是流速

“流速”顾名思义就是“流动的速度”,指1秒内流动的距离,由管道的粗细(横截面积)和流量决定。
流速是管道的“流量÷横截面积”。例如,如果流量相同,管道粗的部分流速会变慢,细的部分流速会变快。
也就是说,管道的横截面积改变,流速就会改变,即使流速改变,流量也不会改变。

流速和流量的关系

流速和流量的关系
  1. 箭头:流量
  2. α1、α2:横截面积
  3. v1、v2:流速

流速(v1):慢=流量/管道横截面积𝑎1
流速(v2):快=流量/管道横截面积𝑎2

流速和流量

流速和流量是不同的值,流量是“1秒内流过的量”,而“流速”是“1秒内流过多长距离”的值,单位用“m/s”(米/秒)表示。
流速和流量不仅是值所表示的对象不同,这两个值之间还存在着密切的关系。这里,我们将说明流速和流量的关系。

平均流速和体积流量

“平均流速”是单位时间内某个面移动的速度。而“体积流量”是根据单位时间内通过某个面的体积计算出的流量。
在通过的管道直径(横截面积)一定的情况下,平均流速和体积流量的关系如下。

平均流速v[m/s] = 体积流量Q[m3/s]/ 横截面积A[m2

例:体积流量为0.03m3/s,横截面积为0.1m2时的平均流速
v=0.03/0.1
v=0.3(m/s)

这是因为“体积=横截面积×移动距离”,所以“1秒的流量=横截面积×1秒的移动距离”,即“体积流量(m3/s)=横截面积(m2)×平均流速(m/s)”。

平均流速和体积流量
  1. A:流体通过的面
  2. B:与面垂直的流动的平均流速

平均流速=体积流量/断面积

平均流速和质量流量

“质量流量”是指单位时间内通过某个面的质量计算出的流量。质量是体积和密度的乘积。因此,质量流量和体积流量如下所示。

质量流量 {\dot m} [kg/s] = 体积流量Q[m3/s] × 密度ρ[kg/m3]
质量流量 {\dot m} [kg/s] = 断面积A[m2] × 平均流速v[m/s] × 密度ρ[kg/m3]

并且平均流速可通过以下公式求出。

平均流速v[m/s] = 质量流量 {\dot m} [kg/s] / 断面积A[m2] × 密度ρ[kg/m3]

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