压降
此条目页的主题是二点之间的流体压力差。关于二点之间的电压差，请见“电压降”。压降会缩写为ΔP[1]，是指流体输送系统中，二点之间总压降的差。流体在管路中流动时，会因为管路阻力产生摩擦力，这就是造成压降的原因。摩擦力会将流体的能量转换为热能。而热能无法再转换为流体的能量，因此依照能量守恒定律，流体的压力会因此而下降[2]。
流体阻力主要是受流体在管路中的速度以及流体黏度所影响。压降和管路中的摩擦剪力成正比。若管路的表面粗糙度高，或是有许多管道配件、接头、管道会聚、发散或是转弯等都会影响压降。高流速或是高黏度所造成的压降会较大。低流速的压降较小，甚至没有压降。有时流体中不只一个相，像是用气压输送来输送固体。此时也需要考虑输送固体产生的摩擦力[3]。
应用
[编辑]在一流体系统中，若有高压区和低压区，而也存在路径让流体从高压区到低压区，流体就会以此方式流动[4]。在不考虑阻流的情形下，若其他条件都相同时，较大的压差也就代表会有较大的流量[5]。
系统的压降会影响输送流体所需要的能量。例如管路系统的管径若减小，其流速会变快，压降会变大，因此选用泵的功率就要增大[6]。
压降计算
[编辑]在流量不变的情形下，系统的压降和管径的五次方成反比[7]。因此将管径减为原来的一半，压降会变原来的倍（例如，从2 psi到64 psi）。
管路中的压降和其长度成正比，因此，若流量不变，管路长度加倍，其压降就加倍[8]。管路的附件（像是弯管或是T型管）对压降的影响比直的管路要大。目前已有许多的公式可以计算考虑附件影响后的等效管路长度[9]。
有些阀门厂商会提供流体系数，一般会称为Cv或Kv。流体系数会说明特定阀门的流速、流体比重和压降之间的关系[10]。
以下是二个计算差降的经验公式：
- 达西–威斯巴哈方程式（计算管路中的压降）
- 泊肃叶定律
相关条目
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ Differential pressure (dp or dP). US Nuclear Regulatory Commission. [30 December 2022].
- ^ Hardee, Ray. Calculating Head Loss in a Pipeline. Pumps and Systems. 13 April 2015.
- ^ Pneumatic transport pressure drop calculation - dilute phase - PowderProcess.net. www.powderprocess.net.
- ^ Q: Is It Really Caused by the Bernoulli Effect?. National Science Teaching Association. [30 December 2022].
- ^ Andrews, Kyle. Gas Pressure Drop: 9 Things Producers Need to Know. Kimray Inc. [30 December 2022].
- ^ WHAT IS PRESSURE DROP AND HOW DOES IT AFFECT YOUR PROCESSING SYSTEM?. CSI Designs. [30 December 2022].
- ^ Flow in pipes Pipe diameter, Bernoulli equation, pressure drop, friction factor. Pipeflowcalculations.com. [30 December 2022].
- ^ Pressure Loss in Pipe. Neutrium. [30 December 2022].
- ^ Pressure Loss from Fittings - Equivalent Length Method. Neutrium. [30 December 2022].
- ^ Valve Sizing Technical Bulletin (PDF). Swagelok. [30 December 2022].