如何求气体的流量？

阿帕奇2022

压力为1.2Mpa的压缩空气，从直径1.5毫米的小孔吹出来，气体的流量的是多少？

热青茶

流量=速度x面积，知道速度才能求流量

鱼儿雷

气源是恒压的还是恒体积的？
吹出来直接到空气大气压？
温度与常温差别大的话也有影响
小孔形状，长度也有一定影响

xfxywzy

根据孔板流量方程式：

Q = Cd × A × √(2ΔP/ρ)

其中，Cd为流量系数，A为小孔截面积，ΔP为压强差，ρ为气体密度。

根据题意，已知：

Cd = 0.6 （假设，一般情况）
A = π × (1.5mm/2)^2 = 1.767 × 10^-6 m^2
ΔP = 1200000 Pa （假设你的1.2Mpa是压差，如果相对空气就是1.1要重新计算）
ρ = 1.2 kg/m^3（假设气体为标准空气）

将数据代入公式得到：

Q = 0.6 × 1.767 × 10^-6 m^2 × √(2 × 1200000 Pa / 1.2 kg/m^3) ≈ 1.5 × 10^-3 m^3/s

因此，在1200000 Pa压强差下，1.5mm小孔的流量约为1.5 × 10^-3 m^3/s立方米/秒，转换成常用单位为90L/min，这个结果也比较符合我们的应用实际情况。

路人丙

xfxywzy 发表于 2023-3-24 16:43
根据孔板流量方程式：

Q = Cd × A × √(2ΔP/ρ)

学习加收藏

xfxywzy

xfxywzy 发表于 2023-3-24 16:43
根据孔板流量方程式：

Q = Cd × A × √(2ΔP/ρ)

不好意思，我好像没有考虑压缩气体的密度其实是变化的，这个公式的应用场景有待进一步考证。

如果考虑常温下楼主可以试试气体方程PV=NRT，求一下密度。可能是4.285 kg/m³；

带入后答案会变小至原来的一半左右。

liuxiaoran

xfxywzy 发表于 2023-3-24 16:43
根据孔板流量方程式：

Q = Cd × A × √(2ΔP/ρ)

学习了。。。这个帖子可以Mark了，他代表了这一类问题的计算。

阿帕奇2022

xfxywzy 发表于 2023-3-24 17:32
不好意思，我好像没有考虑压缩气体的密度其实是变化的，这个公式的应用场景有待进一步考证。
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非常感谢你的解答！我也正在研究中。。有个疑问，你说的4.285kg/m3是指1.2mPa的空气密度吗？但是我查了一下百度，1.2Mpa的空气 密度是14.029kg/m3？是怎么回事

阿帕奇2022

热青茶 发表于 2023-3-24 14:39
流量=速度x面积，知道速度才能求流量

现在就是速度不知道怎么求

liuxiaoran

阿帕奇2022 发表于 2023-3-24 20:01
现在就是速度不知道怎么求

百度的。Y是不是就是流体压力？DELTAX估计就是你的孔的厚度，u的话是常数，这些还是要专业的人干，自己干的话很容易单位错误常识错误什么的。看看有没有专门感这些的EXCEL表格。。或者找个做流体的。



小孔流速公式

小孔流速公式是一种用来计算小孔在一定压强条件下流动速度的公式。它由英国物理学家康拉德·费曼提出，并在1797年首次发布。费曼滤器理论指出，流动物质通过小孔的速度与此小孔的孔径和压强之间有关性。所以，流速可用下面的公式来表示：

V＝2γΔx/μ

其中V是物质流动的速度，γ是液体的表面张力，ΔX是液体通过小孔的位移，μ是液体粘度。

通过计算不同参数，可以计算液体在不同压强条件下通过小孔的流量。对于液体，由于计算的参数均来源于液体本身的性质，所以受到的物理影响也不会随着表面的形状而变化。因此，小孔速度公式可以用来预测不同类型小孔的流动速度，例如喷嘴、注射器、压缩机等。

此外，费曼流速公式可用于各种工业和科学领域，例如水力工程、机械设计，仪器及电子产品等，具有十分广泛的应用。当工厂、研究室或生产设备针对小孔做出优化设计时，该流速公式就会发挥重要作用。

总之，小孔流速公式是为了解决小孔、接头等小形状阀门设计中出现的流量问题，而提出的一种计算公式，它具有很强的实用性，已广泛应用于各个行业及领域。