流量與流速 一、流量 體積流量 單位時間內流體流經管道任一截面的體積,稱為體積流量（volumetric flow rate）,以V表示,其單位為m3/s. 2.質量流量 單位時間內流體流經管道任一截面的質量,稱為質量流量(mass flow rate),以G表示,其單位為kg/s.體積流量與質量流量之間的關係為 G=ρV （1-14） 二、流速 1.平均流速 流速是指單位時間內液體質點在流動方向上所流經的距離.實驗證明,流體在管道內流動時,由於流體具有粘性,管道橫截面上流體質點速度是沿半徑變化的.管道中心流速最大,愈靠管壁速度愈小,在緊靠管壁處,由於液體質點粘附在管壁上,其速度等於零.但工程上,一般系以管道截面積除以體積流量所得的值,來表示流體在管道中的速度.此種速度稱為平均速度（average velocity）,簡稱流速,以u表示,單位為m/s.流量與流速關係為 u＝V/A （1-15） G=ρV=ρAu (1-16) 式中 A――管道的截面積,m2. 2.質量流速 單位時間內流體流經管道單位截面的質量稱為質量流速（mass velocity）,以ω表示,單位為kg/m2·s.它與流速及流量的關係為 ω＝G/A=ρAu/A=ρu （1-17） 由於氣體的體積與溫度、壓力有關,顯然,當溫度、壓力發生變化時,氣體的體積流量與其相應的流速也將之改變,但其質量流量不變.此時,採用質量流速比較方便. 3.管道直徑的估算 若以d表示管內徑,則式（1-15）可寫成 流量一般為生產任務所決定,而合理的流速則應根據經濟權衡決定,一般液體流速為0.5～3m/s.氣體為10～30m/s.某些流體在管道中的常用流速範圍,可參閱本章表1－5. 例1-6 以內徑105mm的鋼管輸送壓力為2atm、溫度為120℃的空氣.已知空氣在標準狀態下的體積流量為630m3/h,試求此空氣在管內的流速和質量流速. 解:依題意空氣在標準狀態下的流量應換算為操作狀態下的流量.因壓力不高,可應用理想氣體狀態方程計算如下 依式（1-15）,得流速 取空氣的平均分子量為M m=28.9 則實際操作狀態下空氣的密度為 依式（1-17）,得質量流速 例1-7 某廠要求安裝一根輸水量為30m3/h的管道,試選擇合適的管徑. 解依式（1-18）管內徑為 選取水在管內的流速u＝1.8m/s 查附錄中管道規格,確定選用φ89×4（外徑89mm,壁厚4mm）的管子,其內徑為d=89-(4×2)＝81mm＝0.081m
流量與流速 一、流量 體積流量 單位時間內流體流經管道任一截面的體積,稱為體積流量（volumetric flow rate）,以V表示,其單位為m3/s. 2.質量流量 單位時間內流體流經管道任一截面的質量,稱為質量流量(mass flow rate),以G表示,其單位為kg/s.體積流量與質量流量之間的關係為 G=ρV （1-14） 二、流速 1.平均流速 流速是指單位時間內液體質點在流動方向上所流經的距離.實驗證明,流體在管道內流動時,由於流體具有粘性,管道橫截面上流體質點速度是沿半徑變化的.管道中心流速最大,愈靠管壁速度愈小,在緊靠管壁處,由於液體質點粘附在管壁上,其速度等於零.但工程上,一般系以管道截面積除以體積流量所得的值,來表示流體在管道中的速度.此種速度稱為平均速度（average velocity）,簡稱流速,以u表示,單位為m/s.流量與流速關係為 u＝V/A （1-15） G=ρV=ρAu (1-16) 式中 A――管道的截面積,m2. 2.質量流速 單位時間內流體流經管道單位截面的質量稱為質量流速（mass velocity）,以ω表示,單位為kg/m2·s.它與流速及流量的關係為 ω＝G/A=ρAu/A=ρu （1-17） 由於氣體的體積與溫度、壓力有關,顯然,當溫度、壓力發生變化時,氣體的體積流量與其相應的流速也將之改變,但其質量流量不變.此時,採用質量流速比較方便. 3.管道直徑的估算 若以d表示管內徑,則式（1-15）可寫成 流量一般為生產任務所決定,而合理的流速則應根據經濟權衡決定,一般液體流速為0.5～3m/s.氣體為10～30m/s.某些流體在管道中的常用流速範圍,可參閱本章表1－5. 例1-6 以內徑105mm的鋼管輸送壓力為2atm、溫度為120℃的空氣.已知空氣在標準狀態下的體積流量為630m3/h,試求此空氣在管內的流速和質量流速. 解:依題意空氣在標準狀態下的流量應換算為操作狀態下的流量.因壓力不高,可應用理想氣體狀態方程計算如下 依式（1-15）,得流速 取空氣的平均分子量為M m=28.9 則實際操作狀態下空氣的密度為 依式（1-17）,得質量流速 例1-7 某廠要求安裝一根輸水量為30m3/h的管道,試選擇合適的管徑. 解依式（1-18）管內徑為 選取水在管內的流速u＝1.8m/s 查附錄中管道規格,確定選用φ89×4（外徑89mm,壁厚4mm）的管子,其內徑為d=89-(4×2)＝81mm＝0.081m