Công cụ kỹ thuật miễn phí
Máy tính vận tốc dòng chảy trong ống
Tính vận tốc dòng chảy v = 4Q/(πd²), số Reynolds, và kiểm tra so với giới hạn vận tốc khuyến nghị cho hệ thống thủy lực và nước.
Results
Công thức vận tốc dòng chảy
Vận tốc dòng chảy trung bình trong ống tròn được tính từ phương trình liên tục Q = v × A:
- v — vận tốc dòng chảy trung bình (m/s)
- Hỏi — Lưu lượng thể tích (m³/s)
- ngày — Đường kính trong của ống (m)
- A — diện tích mặt cắt ngang của ống (m²)
Số Reynolds
Hệ số Reynolds xác định chế độ dòng chảy — chảy tầng, chảy chuyển tiếp hoặc chảy rối:
- Re < 2300 — Luồng chảy tầng (êm ái, có trật tự)
- 2300 ≤ Re ≤ 4000 — Chuyển tiếp (không ổn định)
- Re > 4000 — Dòng chảy hỗn loạn (không ổn định, ma sát cao hơn)
Giới hạn vận tốc khuyến nghị
| Loại đường | Vận tốc (m/s) | Vận tốc (ft/s) | Notes |
|---|---|---|---|
| Hút thủy lực | 0,5 – 1,5 | 1,6 – 4,9 | Tránh hiện tượng xâm thực tại cửa hút của bơm. |
| Áp suất thủy lực | 3.0 – 6.0 | 9,8 – 19,7 | Tốc độ tối đa 7 m/s cho các đoạn chạy ngắn. |
| Hồi lưu thủy lực | 2.0 – 4.0 | 6.6 – 13.1 | Áp suất thấp, đường ống lớn hơn được chấp nhận |
| Cung cấp nước | 1.0 – 3.0 | 3,3 – 9,8 | Giới hạn tiếng ồn ~2,5 m/s trong các tòa nhà |
| Hơi nước (bão hòa) | 20 – 40 | 66 – 131 | Tốc độ cao, đặc trưng của hơi nước |
| Khí nén | 6 – 15 | 20 – 49 | Vận tốc càng cao = áp suất giảm càng lớn |
Bảng tham chiếu kích thước ống — Đường kính trong (ID) từ đường kính ngoài (OD) và độ dày thành ống.
Kích thước ống thép thông dụng (Schedule 40) với đường kính ngoài, độ dày thành ống và đường kính trong:
| Danh nghĩa | Đường kính ngoài (mm) | Độ dày thành (mm) | Đường kính trong (mm) |
|---|---|---|---|
| DN15 (½″) | 21.3 | 2.77 | 15.8 |
| DN20 (¾″) | 26.7 | 2.87 | 20.9 |
| DN25 (1″) | 33.4 | 3.38 | 26.6 |
| DN32 (1¼″) | 42.2 | 3.56 | 35.1 |
| DN40 (1½″) | 48.3 | 3.68 | 40.9 |
| DN50 (2″) | 60.3 | 3.91 | 52.5 |
| DN65 (2½″) | 73.0 | 5.16 | 62.7 |
| DN80 (3″) | 88.9 | 5.49 | 77.9 |
| DN100 (4″) | 114.3 | 6.02 | 102.3 |
| DN150 (6″) | 168.3 | 7.11 | 154.1 |
| DN200 (8″) | 219.1 | 8.18 | 202.7 |
Ví dụ thực tế
Được cho: Lưu lượng Q = 60 L/phút, Đường kính trong ống = 25 mm, Độ nhớt dầu = 32 cSt
Chuyển đổi: Q = 60 / 60000 = 0,001 m³/s, d = 0,025 m
A = π/4 × 0,0252 = 4,909 × 10⁻⁴ m2
v = 0,001 / 4,909×10⁻⁴ = 2,04 m/s
Re = 2,04 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → Dòng chảy tầng
Tốc độ 2,04 m/s nằm trong phạm vi khuyến nghị cho đường ống áp lực (3–6 m/s là tối ưu nhưng 2 m/s cũng chấp nhận được).
⚠️ Lưu ý: Vận tốc tính toán là vận tốc trung bình trên toàn mặt cắt ngang của ống. Vận tốc thực tế thay đổi từ bằng không ở thành ống đến giá trị cực đại ở tâm (hình dạng parabol đối với dòng chảy tầng).
Các thiết bị và phần mềm cân bằng từ trường chuyên nghiệp. Được sử dụng tại hơn 50 quốc gia.