Lưu lượng dòng chảy là gì? Công thức và khái niệm chuẩn
Khái niệm lưu lượng dòng chảy là gì?
Lưu lượng dòng chảy hay còn gọi là lưu lượng nước là lượng nước đi qua đường ống dẫn trong một thời gian nhất định là 1 ngày, 1 giờ, 1 năm. Đơn vị đo được tính là m3/s hoặc lít/giây.
Có 2 loại lưu lượng nước hay gặp trong đời sống là lưu lượng dòng sông hay lưu lượng ống tròn. Cách tính lưu lượng nước qua ống tròn chủ yếu là tính lượng nước sinh hoạt dùng theo tháng hoặc nước trong hồ bơi. Ngoài ra việc đo lưu lượng nước còn phục vụ công tác thủy lợi của hệ thống sông ngòi, nông lâm ngư nghiệp.
Chỉ số lưu lượng dòng chảy có thể giúp tính toán tốc độ dòng chảy và lựa chọn thiết bị đo lường phù hợp. Ngoài ra từ đó có thể đảm bảo hệ thống vận hành đúng quy chuẩn và an toàn.
Đơn vị đo lưu lượng dòng chảy
Đơn vị đo lường lưu lượng dòng chảy thường sử dụng nhất là m3/giờ, m3/giây, m3/ ngày đêm. Theo hệ thống đo lường tiêu chuẩn quốc tế SI là m3/ giây.
Ngoài ra tại các quốc gia như Mỹ có thêm đơn vị đo lường như feet khối/ giây, galon/phút,….
Tính lưu lượng dòng chảy theo công thức
Việc tính toán lưu lượng dòng chảy rất quan trọng bởi nó giúp con người xác định hệ thống vận hành như thế nào, từ đó lắp đặt thiết bị cho phù hợp. Công thức tính lưu lượng dòng chảy được tính như sau:
Q = dV/dt.
Trong đó
- Q là lưu lượng dòng chảy cần tính.
- t là thời gian lưu lượng dòng chảy.
- V là thể tích của chất lỏng cần đo.
Bên cạnh đó còn có thể áp dụng công thức đơn giản hơn tính lưu lượng dòng chảy là Q = v.A. Với v là vận tốc dòng chảy và A là tiết diện của ống dẫn.
Các thiết bị sử dụng đo lưu lượng dòng chảy
Hiện tại trên thị trường đang sử dụng nhiều thiết bị đo lưu lượng dòng chảy tương thích với từng môi trường và hệ thống vận hành. Cụ thể như:
Lưu lượng kế
Lưu lượng kế sử dụng đo nhiệt lượng bằng 2 cảm biến nhiệt độ cách nhiệt nhưng tiếp
xúc gần với chất lỏng cần đo. Làm nóng 2 cảm biến, chất lỏng lúc này sẽ có khả năng làm mát cảm biến
Nhiệt lượng: Đo lưu lượng bằng 2 cảm biến nhiệt độ cách nhiệt với nhau nhưng cùng tiếp xúc gần với chất lỏng cần đo đạc. Với kiểu đo nhiệt lượng chỉ cần làm nóng 1 trong 2 cảm biến, chất lỏng lúc này sẽ giúp làm mát cảm biến khi bị nóng. Sự chênh lệch nhiệt độ của 2 cảm biến khiến hành thành dòng chảy chất lỏng và từ đó có thể đo đạc được tốc độ dòng chảy.
Đo vận tốc dòng chảy: Bằng cách đo tốc độ dòng chảy ở nhiều điểm trong luồng dòng chảy đò.
Sử dụng tuabin đo lưu lượng dòng chảy
Chất lỏng khi đi qua đường ống sẽ tác động khiến cánh tuabin quay và mọi người chỉ cần dựa vào tốc độ quay của tuabin để xác định lưu lượng dòng chảy.
Ống pitot
Nguyên lý vận hành của ống pitot là thông qua ống pitot sẽ biến đổi điện năng để có thể đo lưu lượng dòng chảy.
Cảm biến lưu lượng dòng chảy
Cảm biến lưu lượng điện tử: Thiết bị đo lường sẽ sử dụng 2 cuộn dây trong cảm biến điện từ nhằm tạo ra từ trường mạnh tác động trực tiếp vào chất lỏng có tính dẫn điện. Dòng chất lỏng này sẽ sinh ra điện áp với biên độ tỷ lệ với lưu lượng chất lỏng. Cách đo lường này sẽ mang lại độ chính xác cao nhưng chỉ thích hợp sử dụng với chất lỏng dẫn điện cùng giá thành cao.
Cảm biến đo lưu lượng siêu âm sử dụng đầu đo để đo lưu lượng dòng chảy. Độ chênh lệch tần số phản xạ của chất lỏng khi di chuyển về phía đầu do và sau khi đi ra khỏi đầu do nhằm tính lưu lượng của chính chất lỏng đó.
Trên đây là toàn bộ thông tin liên quan đến lưu lượng dòng chảy cũng như cách đo lưu lượng dòng chảy được sử dụng phổ biến nhất. Nếu mọi người quan tâm đến bài viết hãy theo dõi Tuấn Hưng Phát để cập nhật thêm nhiều thông tin hữu ích hơn nhé.
