Lưu lượng dòng chảy - Công thức tính chi tiết

 

Lưu lượng dòng chảy là gì?

Lưu lượng dòng chảy được định nghĩa là lượng chất lỏng chảy qua mặt cắt ngang của một ống dẫn chất lỏng được xác định trong thời cụ thể. Ngoài chất lỏng như nước, đại lượng còn được ứng dụng rộng rãi để đo các chất lỏng như dầu, dung môi,…

Trong lĩnh vực vận hành, kinh doanh bể bơi, lưu lượng của dòng chảy được dùng để xác định chất lỏng chảy qua hệ thống đường ống, các thiết bị bể bơi như bình lọc, máy bơm, máy thổi khí trong khoảng thời gian nhất định.

Nhờ có chỉ số này đã giúp chúng ta biết được thời gian lượng chất lỏng vận động qua đó xác định được thời gian và công suất phù hợp cho từng thiết bị. Điều này sẽ giúp cho hệ thống lọc hồ bơi vận hành ổn định, lâu dài, đem lại giá trị cao, hạn chế việc bảo trì, sửa chữa.

>> Xem thêm: Hệ thống lọc bể bơi – BÁO GIÁ hệ thống lọc nước hồ bơi

 

Công thức tính lưu lượng của dòng chảy 

Hiện này người ta đo lưu lượng dòng chảy qua hai công thức đó là công thức cơ bản và công thức dựa theo thủy lực.

1. Công thức lưu lượng dòng chảy qua ống tròn cơ bản 

Việc tính toán còn dựa vào từng trường hợp cụ thể, dưới đây là công thức tính cơ bản nhất:

Q=A*v 

Trong đó:

• Q: Lưu lượng dòng chảy
• A: Tiết diện mặt cắt
• v: Tốc độ dòng chảy

Theo đó trong công thức này ta thấy xuất hiện thành phần là tiết diện mặt cắt. Đại lượng này được hiểu là mặt cắt của một hình trụ, khối tròn, trong trường hợp là hình tròn, mặt phẳng cắt ngang vuông góc với tâm ống, bán kính r. Ta có công thức:

A (diện tích mặt phẳng tròn) = r² x π (m2)

Trong đó:

• A: Tiết diện ống cần đo
• π: Số phi ứng với giá trị xấp xỉ bằng 3,14
• r: Bán kính của ống.

Bên cạnh đó tốc độ dòng chảy được hiểu quãng đường thẳng ( song song với chiều dài ống tròn) của 1 điểm mà nó dịch chuyển được theo chiều xuôi của dòng chảy trên một thời gian. Đơn vị được tính theo công thức:

v = Căn bậc 2 của 2gh = √(2gh) 

Trong đó:

• g: Gia tốc trọng trường có giá trị xấp xỉ 9,8m/s2
• h: Chiều cao của cột nước (m)

Vậy qua công thức này ta có thể dễ dàng tính được lưu lượng của dòng chảy qua ống trong trên một khoảng thời gian nhất định.

Cùng làm một ví dụ: Tính lưu lượng nước chảy qua một ống tròn có kích thước phi 90mm, độ dày: 2,7mm. Trong đó nước chảy tự nhiên, không áp suất. Áp dụng công thức ta có:

Q = 3.14 x 0.045 x 0.045 x √2 x 9.81 x 0.085 = 0.0082 m3/s = 29.52 m3/h

Tương tự bạn có thể ứng dụng công thức này để tính chất lỏng như nước, dầu, dung môi, dung dịch,…

Bạn có thể xem thêm bài viết: LPM là gì? Bảng‌ ‌chuyển‌ ‌đổi‌ ‌lít/phút‌ ‌đến‌ ‌lít/giờ‌

2. Công thức tính lưu lượng dòng chảy trong ống tròn dựa theo thủy lực

Nếu bạn muốn cho ra kết quả thật chính xác, hãy sử dụng đến phương pháp tính dựa trên thủy lực với công thức như sau:

QTT = QVC + α x QDD (l/s)

Trong đó:

• QTT: Lưu lượng nước chảy bên trong ống tròn
• α: Hằng số phân bố lưu lượng dọc đường ống, đa phần α=0,5 ( Q đầu ống có giá trị max, cuối ống là giá trị đó =0)
• QDD: Lưu lượng dọc được của từng phân đoạn ống cần tính toán (l/s)

Lưu ý trong quá trình tính toán: 

• QVC = 0 khi đoạn ống cần tính chỉ có lưu lượng phân bố dọc đường mà không phát sinh lưu lượng vận chuyển thông qua các ống đó đến điểm sau và lương lượng đó lại đi ra tại các nút cuối.
• Khi đó lưu lượng cần xác định sẽ là lưu lượng chảy từ đầu đến cuối đoạn ống => Lưu lượng luôn thay đổi từ QDD -> 0
• Nếu như các điểm lấy nước xuất phát từ 20-25 trên mỗi đoạn ống, để việc tính toán đơn giản hơn, người ta sẽ chuyển lưu lượng trên dọc đường về 2 điểm nút ( còn gọi là điểm đầu và điểm cuối) hay là lưu lượng nút, được ký hiệu là QN, xác định bằng công thức:

QN=0.5 x ∑QDD + QTTR (l/s)

• Tại đó, lưu lượng của đoạn ống cần xác định là tổng của các lưu lượng trên đoạn ống liền kề sau nó và lưu lượng nút nằm ở cuối đoạn ống cần tính toán. Công thức là:

QTT(A) = QVC + QN(B). Đơn vị tính (l/s)

Vậy là chúng ta đã đi tìm hiểu toàn bộ cách tính lưu lượng dòng chảy. Mong rằng những thông tin mà chúng tôi chia sẻ sẽ giúp bạn có thể áp dụng trong quá trình lắp đặt thi công các thiết bị bể bơi. Mọi thắc mắc trong quá trình tính toàn hay lựa chọn thiết bị bể bơi quý vị hãy liên hệ với NHATRANGPOOL để được tư vấn, giải đáp.