体积流量和质量流量的定义与计算方法
流量正如其定义“单位时间内流过的流体的体积或质量”一样,可以根据体积或质量求出,并分为“体积流量”和“质量流量”。此处将说明体积流量和质量流量的定义、计算方法等。
体积流量是以单位体积变化为指标的流量,而质量流量是以单位质量变化为指标的流量。一般情况下多使用体积流量,但对于蒸汽等,体积会因温度和压力而变化,因此有时也用质量流量表示。体积流量和质量流量的概念如下。
体积流量
单位时间内的体积变化
质量流量
单位时间内的质量变化
“体积流量”是指根据单位时间内通过某个面的体积来计算流量的方法。通常所说的流量一般指“体积流量”,单位使用“m3/s(立方米/秒)”。在一般的管道内流动情况下,体积流量的计算公式如下。

体积流量Q[m3/s]在某个断面的面积为A[m2]、平均流速为v[m/s]的情况下,可以通过断面积和平均流速的乘积求出。
体积流量Q[m3/s]=断面积[m2]×平均流速[m/s]
但是,由于体积会因压力和温度而变化,因此需要明确测量条件。一般以标准状态作为测量条件。
“质量流量”是指根据单位时间内通过某个面的质量来计算流量的方法。单位为[kg/s(千克/秒)],有时也会将[kg(千克)]替换为[g(克)]、[t(吨)],将[s(秒)]替换为[m(分)]、[h(时)]来使用。在一般的管道内流动情况下,体积流量的计算公式如下。

质量流量
[kg/s]在流体密度为ρ [kg/m3]、流体通过的面的面积为A [m2]、平均流速为v[m/s]的情况下,可通过以下计算公式求出。
质量流量
[kg/s]=密度ρ [kg/m3]×断面积A [m2]×平均流速v[m/s]
此外,如果使用体积流量Q[m3/s],
质量流量
[kg/s]=密度ρ [kg/m3]×体积流量Q[m3/s]
也可以改写成这样。
但是,在从体积流量导出质量流量时,如果不根据压力使用正确的比体积,就无法获得准确的质量流量。因此,需要使用温度计、压力计或密度计进行换算。以往的质量流量通常由体积流量求得,但近年来也出现了可直接测量质量流量的流量计。
在液体流量测量中,通常使用体积流量。但是,对于因温度和压力而体积发生变化的气体和蒸汽等,有时也会使用质量流量。请根据要测量的流体选择流量计/流量传感器。关于流量计的详细选择,我们将在选择要点中详细说明。