Máy tính lưu lượng dòng chảy

Công thức lưu lượng

Lưu lượng thể tích là diện tích mặt cắt ngang của ống nhân với vận tốc chất lỏng:

Q = A · v

Với ống tròn, diện tích được suy ra từ đường kính:

A = π · (d ÷ 2)²

Trong đó:

• Q = lưu lượng thể tích (mét khối trên giây, m³/s)
• A = diện tích mặt cắt ngang của ống (mét vuông, m²)
• v = vận tốc dòng chảy trung bình (mét trên giây, m/s)
• d = đường kính trong của ống (mét, m)
• π ≈ 3,14159

Ở đây đường kính được nhập theo milimét nên được chia cho 1000 trước khi tính diện tích. Nguyên lý liên tục (A·v không đổi đối với chất lỏng không nén được) nghĩa là nếu ống hẹp lại thì vận tốc phải tăng lên để giữ Q không đổi.

Ví dụ giải mẫu

Nước chảy qua một ống có đường kính trong 100 mm với vận tốc 2 m/s.

• d = 100 mm = 0,1 m, nên bán kính r = 0,05 m
• A = π × (0,05)² = π × 0,0025 ≈ 0,007854 m²
• Q = A × v = 0,007854 × 2 ≈ 0,015708 m³/s

Chuyển sang các đơn vị hằng ngày:

• L/phút = 0,015708 × 60000 ≈ 942,5 L/phút
• GPM (Mỹ) = 0,015708 × 15850,3 ≈ 249,0 GPM

Tham chiếu nhanh (ống d = 100 mm)

Lỗi thường gặp

• Trộn lẫn đơn vị. Đường kính phải là lòng ống bên trong, không phải đường kính ngoài hay kích thước danh nghĩa. Ống danh nghĩa “100 mm” thường có đường kính trong thực tế khác, và chênh lệch nhỏ đó bị bình phương nên rất quan trọng.
• Gallon Anh so với gallon Mỹ. Công cụ này dùng gallon Mỹ (1 GPM Mỹ ≈ 3,785 L/phút). Gallon Anh lớn hơn khoảng 20 %, nên đừng trộn lẫn hai loại.
• Vận tốc trung bình so với vận tốc đỉnh. Trong ống thực, dòng chảy nhanh hơn ở giữa và chậm hơn gần thành ống. Giá trị v bạn nhập phải là vận tốc trung bình trên mặt cắt.
• Nhập số 0 hoặc để trống. Đường kính hoặc vận tốc bằng 0 ở đây chỉ cho lưu lượng bằng 0 thay vì báo lỗi.