Công thức tính lưu lượng nước chảy A-Z [CHUẨN]
Công thức tính lưu lượng nước như thế nào? Cách tính nào nhanh và chuẩn nhất? Các yếu tố áp suất, hay tiết diện ống có ảnh hưởng đến lưu lượng của dòng chảy hay không? Nội dung dưới đây sẽ cung cấp thông tin chính xác và đầy đủ nhất. Cùng tìm hiểu nhé.
Lưu lượng nước là gì?
Lưu lượng nước hay lưu lượng dòng chảy là lượng thể tích nước chảy qua một bề mặt (ống, mặt phẳng, máng..) trong một thời gian nhất định. Đơn vị tính lưu lượng nước thường là m3/s hoặc l/s. Đại lượng này là chỉ số có vai trò quan trọng phục vụ nhu cầu tính toán trong nhiều lĩnh vực. Ví dụ như lĩnh vực cung cấp nước sinh hoạt, xử lý nước thải… hay khi lắp đặt thiết bị gia đình.
Bên cạnh đó trong lĩnh vực bể bơi, chỉ số này còn giúp lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu, đem lại hiệu quả cao, nâng cao tuổi thọ sản phẩm. Lưu lượng nước là đơn vị dùng để đo lượng chất lỏng chảy qua hệ thống đường ống trong hệ thống lọc nước tuần hoàn và các thiết bị bể bơi khác.
Là lượng nước chảy qua một ống dẫn trong một thời gian nhất định
Công thức tính lưu lượng nước chảy
Lưu lượng nước chảy qua ống tròn được tính bằng công thức khá đơn giản. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp công thức sẽ có sự thay đổi. Cụ thể:
1. Cách tính cơ bản
Công thức tính lưu lượng dòng chảy cơ bản:
Q=A*V
Trong công thức lưu lượng này:
- Q: là lưu lượng dòng chảy
- A: là tiết diện mặt ngang của ống nước. Được hiểu là mặt phẳng cắt của một hình khối tròn, trụ. Đại lượng này được tính bằng công thức: A(tiết diện) = S (mặt phẳng tròn) = 3.14 x r²
- V: là vận tốc dòng chảy (tương đương tốc độ dòng chảy qua ống)
Công thức tính vận tốc dòng chảy được tính bằng công thức: V= √(2*g*h). Ở đây g là đại lượng đo gia tốc có giá trị bằng 9.81, h là chiều cao của cột nước, đơn vị tính là m.
Từ công thức trên ta có thể dễ dàng tính toán lưu lượng chảy qua ống tròn. Từ đó thuận tiện trong việc lắp đặt thiết bị và hệ thống đường ống bể bơi. Ví dụ bạn muốn tính lưu lượng chảy qua đường ống tròn có kích thước phi 90mm, có độ dày 2.7mm, nước chảy tự nhiên không áp suất. Áp dụng công thức trên 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 dễ dàng tính được lưu lượng nước chảy qua ống có kích thước khác nhau, chiều cao khác nhau.
2. Cách tính theo thủy lực
Tiếp theo chúng ta cùng tìm hiểu công thức tính lưu lượng dựa vào thủy lực. Phương pháp này sẽ dựa vào độ co hẹp ngang, hệ số lưu lượng,… Ta có công thức sau:
QTT = QVC + α x QDD
Trong đó các chữ viết tắt đại diện cho các đại lượng:
- QTT: lưu lượng nước chảy bên trong ống
- α: Hệ số phân bố lưu lượng dọc đường ống. Thường chỉ số này sẽ bằng 0,5 ( với Q ở đoạn đầu ống max và cuối ống bằng 0)
- QDD: Lưu lượng dọc đường của phân đoạn ống được tính đơn vị tính là l/s.
Trong đó trường hợp mà đoạn ống đang tính sẽ là lưu lượng phân phối dọc đường ống mà không có lưu lượng vận chuyển thông qua đoạn ống đó tới các điểm ở phía sau. Và lưu lượng ấy sẽ lại đi qua ra tại các nút cuối, khi đó QVC = 0. Lưu lượng cần tính toán của đoạn ống là lưu lượng tại dọc đường ống từ đầu tới cuối. Trường hợp này đại lượng sẽ thay đổi từ QDD → 0.
Đại lượng QN được tính bằng công thức:
QN = 0.5 x ∑QDD + QTTR
Tóm lại lưu lượng nước chảy qua của các phần ống là tổng của lưu lượng của các đoạn ống liền kề sau nó và lưu lượng 2 đầu nút của phần cuối đoạn ống cần tính toán. Ta có công thức như sau:
QTT(A) = QVC + QN(B)
3. Bảng tra lưu lượng dòng chảy qua ống tròn
Với vận tốc nước mặc định là 0.7m/s, áp dụng các công thức trên, ta có bảng tra lưu lượng dòng chảy qua các loại ống với các đường kính ∅ phổ biến trên thị trường.
| Loại ống | Đường kính lòng ống (mm) | Tiết diện (m2) | Lưu lượng (m3/h) |
| LDPE ∅16 | ∅14 | 153.86 | 0.38772 |
| LDPE ∅20 | ∅18 | 254.34 | 0.64093 |
| C2 ∅21 | ∅17 | 226.87 | 0.57169 |
| C2 ∅27 | ∅23 | 415.27 | 1.04646 |
| C2 ∅34 | ∅30 | 706.5 | 1.78038 |
| C2 ∅60 | ∅56 | 2461.76 | 6.20363 |
| C2 ∅75 | ∅71 | 3957.19 | 9.97210 |
| C2 ∅90 | ∅86 | 5805.86 | 14.63076 |
| C2 ∅110 | ∅106 | 8820.26 | 22.27055 |
| C2 ∅140 | ∅136 | 14519.36 | 36.58878 |
Trên đây là toàn bộ công thức tính lưu lượng nước chảy qua ống tròn mà các chuyên gia của Wasaco muốn chia sẻ đến bạn. Hi vọng qua bài viết này các bạn tính được các thông số cần thiết từ đó lựa chọn được sản phẩm thiết bị phù hợp với nhu cầu.