เครื่องมือวิศวกรรมฟรี
เครื่องคำนวณความเร็วการไหลในท่อ
คำนวณความเร็วการไหล v = 4Q/(πd²), เลขเรย์โนลด์ และตรวจสอบกับขีดจำกัดความเร็วที่แนะนำสำหรับระบบไฮดรอลิกและระบบน้ำ.
Results
สูตรความเร็วการไหล
ความเร็วเฉลี่ยของการไหลในท่อทรงกลมได้มาจากสมการความต่อเนื่อง Q = v × A:
- วี — ความเร็วการไหลเฉลี่ย (เมตร/วินาที)
- คิว — อัตราการไหลเชิงปริมาตร (m³/s)
- ง — เส้นผ่านศูนย์กลางภายในท่อ (เมตร)
- ก — พื้นที่หน้าตัดของท่อ (ตร.ม.)
เลขเรย์โนลด์
เลขเรย์โนลด์เป็นตัวกำหนดลักษณะการไหล — แบบราบเรียบ แบบเปลี่ยนผ่าน หรือแบบปั่นป่วน:
- Re < 2300 — การไหลแบบราบเรียบ (ราบรื่น เป็นระเบียบ)
- 2300 ≤ Re ≤ 4000 — ระยะเปลี่ยนผ่าน (ไม่เสถียร)
- Re > 4000 — การไหลแบบปั่นป่วน (วุ่นวาย มีแรงเสียดทานสูง)
ขีดจำกัดความเร็วที่แนะนำ
| ประเภทเส้น | ความเร็ว (เมตร/วินาที) | ความเร็ว (ฟุต/วินาที) | Notes |
|---|---|---|---|
| ระบบดูดไฮดรอลิก | 0.5 – 1.5 | 1.6 – 4.9 | ป้องกันการเกิดโพรงอากาศที่ทางเข้าปั๊ม |
| แรงดันไฮดรอลิก | 3.0 – 6.0 | 9.8 – 19.7 | ความเร็วสูงสุด 7 เมตร/วินาที สำหรับการวิ่งระยะสั้น |
| ระบบส่งกลับไฮดรอลิก | 2.0 – 4.0 | 6.6 – 13.1 | ท่อขนาดใหญ่แรงดันต่ำสามารถใช้งานได้ |
| ระบบประปา | 1.0 – 3.0 | 3.3 – 9.8 | ขีดจำกัดเสียง ~2.5 เมตร/วินาที ในอาคาร |
| ไอน้ำ (อิ่มตัว) | 20 – 40 | 66 – 131 | ความเร็วสูงเป็นลักษณะเฉพาะของไอน้ำ |
| อากาศอัด | 6 – 15 | 20 – 49 | ความเร็วที่สูงขึ้น = การลดลงของความดันที่มากขึ้น |
อ้างอิงตารางขนาดท่อ — เส้นผ่านศูนย์กลางภายในจากเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนัง
ขนาดท่อเหล็กทั่วไป (Schedule 40) พร้อมเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน:
| นาม | เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (มม.) | ความหนาของผนัง (มม.) | เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (มม.) |
|---|---|---|---|
| DN15 (½″) | 21.3 | 2.77 | 15.8 |
| DN20 (¾″) | 26.7 | 2.87 | 20.9 |
| DN25 (1 นิ้ว) | 33.4 | 3.38 | 26.6 |
| DN32 (1¼″) | 42.2 | 3.56 | 35.1 |
| DN40 (1½″) | 48.3 | 3.68 | 40.9 |
| DN50 (2 นิ้ว) | 60.3 | 3.91 | 52.5 |
| DN65 (2½″) | 73.0 | 5.16 | 62.7 |
| DN80 (3 นิ้ว) | 88.9 | 5.49 | 77.9 |
| DN100 (4 นิ้ว) | 114.3 | 6.02 | 102.3 |
| DN150 (6 นิ้ว) | 168.3 | 7.11 | 154.1 |
| DN200 (8 นิ้ว) | 219.1 | 8.18 | 202.7 |
ตัวอย่างการปฏิบัติ
ที่ให้ไว้: อัตราการไหล (Q) = 60 ลิตร/นาที, เส้นผ่านศูนย์กลางภายในท่อ (Pipe ID) = 25 มม., ความหนืดของน้ำมัน = 32 cSt
แปลงค่า: Q = 60 / 60000 = 0.001 m³/s, d = 0.025 m
A = π/4 × 0.025² = 4.909 × 10⁻⁴ ตร.ม.
v = 0.001 / 4.909×10⁻⁴ = 2.04 เมตร/วินาที
Re = 2.04 × 0.025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → ลามินาร์
ความเร็ว 2.04 เมตร/วินาที อยู่ในเกณฑ์ที่แนะนำสำหรับท่อแรงดัน (3–6 เมตร/วินาที คือค่าที่เหมาะสมที่สุด แต่ 2 เมตร/วินาที ก็ถือว่ายอมรับได้).
⚠️ หมายเหตุ: ความเร็วที่คำนวณได้คือความเร็วเฉลี่ยตลอดหน้าตัดของท่อ ความเร็วที่แท้จริงจะแตกต่างกันไป ตั้งแต่ศูนย์ที่ผนังไปจนถึงค่าสูงสุดที่กึ่งกลาง (ลักษณะโค้งพาราโบลาสำหรับการไหลแบบลามินาร์).
อุปกรณ์และซอฟต์แวร์ปรับสมดุลสนามระดับมืออาชีพ ใช้งานในกว่า 50 ประเทศ.