管道流量与流速，压力的关系。气体的

流量等于流速乘以管道截面积，也就是流量与流速成正比关系，当管径不变时，流速越大，流量也就越大；根据柏努利方程可知，当不考虑其他因素时，相同管内的动能（流速）的流速与静压能（压力）成反比关系，因为流速与流量成正比关系，所以流量与压力也成反比关系，也就是流量越大，压力越小。

置换管道时置换次数和气源压力没有直接对应关系。

• 一般做法是：

  依据管道截面积和长度计算出整个管道的体积；

  被置换管道一头敞开；

  氮气以标准体积为计量单位的流量计从管道另一端注入；

  当注入流量和注入时间的乘积等于一个管道体积是视为置换一次。

  （流量和时间的乘积即累积流量。例如：流量为 10标方/分钟 那么10分钟流经的体积为：10标方/分钟×10分钟=100标方）。

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气体在管道中流速和压力的关系字实际运用时是很麻烦的，其原理公式如下：

●伯努利方程：

原理：能量守恒定律

前提：理想流体做定常流动

描述：流速 v，高度 h 和压强 p 之间的关系

♠ 以单位质量流体为衡算基准时，可表达为：　　　 

p+（1/2）ρv^2+ρgh=常量　　　

式中：（1/2）ρv^2　 单位体积流体的动能　一　动压强

ρgh　　单位体积流体的重力势能　一　静压强

p　　　 单位体积流体的压强能　一　静压强

p -  压强

ρ  -  密度

g  -  重力加速度

v -  流速

h -  管道高度变化

♠ 以单位重量流体为衡算基准时，可表达为：

p/ρg+v²/2g+z=常量

式中：p/ρg　　单位重量液体的压力能（比压能）

v²/2g　　单位重量液体的动能（比动能）

z　　　　单位重量液体的位能（比位能）

p -  压强

ρ  -  密度

g  -  重力加速度

v -  流速

h -  管道高度变化

☆ 伯努利方程的前提理想流体做定常流动时能量守恒；

☆ 在实际运用中由于流体存在粘度不是理想流体，所以能量不守恒；

☆ 在粘度影响可以忽略的情况下，伯努利方程可以直接用来说明流体。

在工程计算中：z称为位压头，v²/2g称为动压头又称速度头，p/ρg称为静压头。其物理意义是指单位重量的流速为v的流体所具有的机械能，可以把它自身从基准面升高的高度。

动压头v²/2g中：因为：速度v的单位为m/s，加速度g的单位为m/s^2。 

所以： v²/2g的单位为 (m^2/s^2)/(m/s^2)=m

静压头p/ρg中：因为：p的单位为帕斯卡Pa=N/m^2（牛顿/平方米），1N=1kg`m/s^2，ρ的单位为kg/m^3，g的单位为m/s^2

所以： p/ρg的单位为 [（kg·m/s^2）/m^2]/[（kg/m^3）（m/s^2）]=m

位压头z：用基准水平面上流体的高度表示的流体的位能。流体的位能为mgZ，如流体的重量为G，kgN，则流体的位能可写为：GZ，kgN·m，流体的位压头hz=G·Z/G=Z,m。Z的因次为长度，即用基准水平面上流体的高度表示流体的位能。

8.4流体压强与流速的关系