求教,管径,流速,压力之间的计算公式

Question

设一气体管道，直径20mm，流速4m/s,可否直接计算此时管道压力？
补充下，可能没说明白：
这是煤气管道，为防止燃烧时煤气回火，喷嘴流速必须大于4m/s，我们知道在管径一定的情况下，流速越大压力越高。所以问题是：最低压力是多少，即4m/s时通过煤气的压力是多少？

Answer 1

流量与管径、压力、流速的一般关系
一般工程上计算时，水管路，压力常见为0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速 (立方米/小时)。
其中，管内径单位：mm ，流速单位：米/秒 ，饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式

Chezy 这里：
Q ——断面水流量（m3/s） C ——Chezy糙率系数（m1/2/s） A ——断面面积（m2） R ——水力半径（m） S ——水力坡度（m/m）
根据需要也可以变换为其它表示方法: Darcy-Weisbach公式

由于 这里：
hf ——沿程水头损失（mm3/s）
f ——Darcy-Weisbach水头损失系数（无量纲） l ——管道长度（m） d ——管道内径（mm）
v ——管道流速（m/s） g ——重力加速度（m/s2）
水力计算是输配水管道设计的核心，其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下，通过水力计算优化设计方案，选择合适的管材和确经济管径。输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失，而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%，因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件
管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量，不同的水流流态，遵循不同的规律，计算方法也不一样。水泵输配水管道水流流态都处在紊流区，紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件，一般都以水流阻力特征区划分。 水流阻力特征区的判别方法，工程设计宜采用数值做为判别式，目前国内管道经
常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数，按照水流阻力特征区划分如表
1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数 表1
阻力特征区 适用条件
水力公式、摩阻系数
符号意义
水力光滑区
>10

雷诺数 h：管道沿程水头损失
v：平均流速
d：管道内径
γ：水的运动粘滞系数 λ：沿程摩阻系数 Δ：管道当量粗糙度 q：管道流量 Ch：海曾-威廉系数 C：谢才系数 R：水力半径 n：粗糙系数 i：水力坡降
l：管道计算长度 紊流过渡区
10<
<500
（1）

（2）

紊流粗糙区
>500

达西公式是管道沿程水力计算基本公式，是一个半理论半经验的计算通式，它适用于流态的不同区间，其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算，克列布鲁克公式考虑的因素多，适用范围广泛，被认为紊流区λ的综合计算公式。利用达西公式和柯列布鲁克公式组合进行管道沿程水头损失计算精度高，但计算方法麻烦，习惯上多用在紊流的阻力过渡区。追问

我说的流体为气体，而且已经明确问题，可否具体回答。谢

Answer 2

只有这两个条件还不能计算出管道的压力。
计算管道流体（气体或液体）的压力可以用帕努利方程：
在流体中同一条流线上有：
p+1/2ρv^2+ρgh=C
式中p为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在高度，C是一个常量。
也可以被表述为：
p1+1/2ρv1^2+ρgh1=p2+1/2ρv2^2+ρgh2
所以要计算某点的压强，要知道另一点的压强和流速。如果是从储气罐中流出的气体，只要再知道储气罐内的压强，因为储气罐中的气体流速可以看作为零，同时气体密谋是比较小的，高差产生的压强差也是很小的可以忽略，因此：
p1=p2+1/2ρv2^2+ρgh2-1/2ρv1^2-ρgh1≈p2-1/2ρv1^2
需要注意的是，由于伯努利方程是由机械能守恒推导出的，所以它仅适用于粘度可以忽略、不可被压缩的理想流体。
但实际气体是容易被压缩的，所以它的密度也是变化的，因此计算出的结果有一定的误差。追问

我的问题不是通过一个点的压力计算另一个点的压力，请针对问题回答，O(∩_∩)O谢谢。
有没有管径、流速、压力之间的计算公式也可以

追答

因为你所求的压力与该点的流速有关外还与进出口的压力有关，如果在流速不变的情况下，进口压力增大，该点压力也会增大。所以没有其它条件，该处的压力是不确定的，是无法计算的。
例如一个物体从一个高度竖直向下掷一个物体，初速度未知，给你高度，你能求出末速度吗？
另外按照流体力学，流速越快，压强就越小。
对于燃气管道有主管道的输送压力范围。可以利用主管道的压力来做算你所需要的结果。

追问

煤气压力和管道压力是一回事么？
还有，如果一个水平的管路，难道不是进口压力越大流速越快么？可是你说“流速越快，压强越小”。

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Answer 3

这个用机械能衡算方程怕是差不多可以求出来了，但你这个题，其他因素都不知道，求不出来的吧，比如，摩擦系数是多少，管长是多少。还有，你说的是出口流速还是管的进口流速。这么多因素都没给，怎么算嘛。要是说能算出来，那也是没考虑全

Answer 4

运用达西公式：hf=λ*（l/d）(v2/2g)
其中：hf(f为下标)：沿程水头损失，m
λ：沿程阻力系数
l:管长,m d:管径,m v2:管中流体流速的平方 g:重力加速度