薄壁孔口流量

由流量系数 C_d、孔径 D 与液位高度 H 估算孔口出流流量 Q。

输入参数

计算公式

Q = C_d·A·√(2gH),A=πD²/4,g=9.81
孔口常用于流量标定与节流。
孔口流量 Q = C_d·A·√(2Δp/ρ)
薄壁孔口流量 示意图

基础知识

由流量系数 C_d、孔径 D 与液位高度 H 估算孔口出流流量 Q。

本工具依据以下公式计算 薄壁孔口流量:Q = C_d·A·√(2gH),A=πD²/4,g=9.81

历史沿革

流体力学与传热学在 18–19 世纪随蒸汽机与热力学发展而建立。

工程应用

用于管路、换热与液压系统的参数估算。

术语表

流量系数 C_d输入参数
孔径 D输入参数
液位高度 H输入参数
孔面积 A输出结果
流量 Q输出结果

使用方法

  1. 在「输入参数」区填写 流量系数 C_d、孔径 D、液位高度 H(注意输入框标注的单位)。
  2. 点击「计算」按钮,工具依据上方公式进行运算。
  3. 在结果区查看 孔面积 A、流量 Q。

公式解读 · 例题 · 知识点

公式解读

核心计算关系:Q = C_d·A·√(2gH),A=πD²/4,g=9.81

输入变量:

  • 流量系数 C_d Cd
  • 孔径 D D — mm
  • 液位高度 H H — m

输出结果:

  • 孔面积 A A — mm²
  • 流量 Q Q — L/s

假设/适用:流体公式默认连续、不可压、稳态流动,高速/可压流需修正。

例题

根据公式 Q = C_d·A·√(2gH),A=πD²/4,g=9.81,取 流量系数 C_d = 0.62;孔径 D = 20 mm;液位高度 H = 3 m。

代入计算得:孔面积 A = 314.2 mm²;流量 Q = 1.494 L/s。

知识点

  • 流体公式默认连续、不可压、稳态流动,高速/可压流需修正。
  • 雷诺数 Re 决定层流/湍流,摩阻系数 f 与流态和壁面粗糙度相关。
  • 能量方程须计入高程、压力与速度水头,注意单位统一为长度量纲。

参数说明

输入参数 Inputs

参数 Parameter符号 Symbol单位 Unit默认 Default
流量系数 C_dCd0.62
孔径 D (mm)Dmm20
液位高度 H (m)Hm3

输出结果 Outputs

结果 Result符号 Symbol单位 Unit
孔面积 AAmm²
流量 QQL/s

应用场景

  • 管路流量与压降估算
  • 液压缸输出力与速度设计
  • 流量计选型与标定

常见问题

这个工具使用什么公式?
本工具依据 ISO / AGMA / ASME 等标准公式 进行计算:Q = C_d·A·√(2gH),A=πD²/4,g=9.81
计算结果有多精确?
结果与输入精度一致,基于国际单位制(SI)与通用工程近似;关键工况建议结合安全系数复核。
常用于哪些场景?
管路流量与压降估算