Lưu lượng nước là một cụm từ khá quen thuộc đối với chúng ta, tuy nhiên công thức tính lưu lượng nước như thế nào mới đúng? Nó có ảnh hưởng gì bởi yếu tố áp suất và tiết diện của ống dẫn nước? Bài chia sẻ này sẽ giúp bạn bỏ túi được những kiến thức hữu ích.
Khái niệm lưu lượng nước
Trước khi cùng tìm hiểu với chúng tôi về công thức tính lưu lượng nước thì bạn sẽ được bật mí về khái niệm lưu lượng nước là gì. Theo đó lưu lượng nước được hiểu là thể tích của nước, của dòng chảy chảy qua một bề mặt, có thể là ống, mặt phẳng, máng mương trong một thời gian nhất định. Đơn vị tính của nó là m3/s hoặc l/s. Đại lượng này là một yếu tố quan trọng để phục vụ trong những lĩnh vực khác nữa, ví dụ như xử lý nước thải, cung cấp nước sinh hoạt hoặc lắp đặt các thiết bị điện nước trong gia đình bạn.
Đặc biệt với những công trình như bể bơi thì xác định được lưu lượng nước sẽ giúp tăng tuổi thọ của các hệ thống đường ống dẫn nước. Bỡi lẽ tính toán được đúng lưu lượng sẽ giúp chọn và lắp đặt được các kết cấu dẫn phù hợp với nhu cầu sử dụng.
Sau khi đã hiểu được về khái niệm lưu lượng nước, chúng ta cùng xem có những công thức tính lưu lượng nước nào thường được áp dụng nhé.
Cách tính cơ bản
Công thức tính là: Q=A*V
Trong đó:
- 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.
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 này bạn có thể tính chính xác lưu lượng dòng chảy qua ống tròn cũng như góp phần lắp đặt hệ thống ống dẫn nước, thiết bị ở bể bơi một cách khoa học và chính xác nhất. Với các ống có kích thước hay chiều cao khác nhau, bạn cũng có thể tự tính toán được.
Cách tính theo thủy lực
Phương pháp tính này sẽ dựa vào độ co hẹp ngang cũng như hệ số lưu lượng để có thể tính toán. Ta có công thức như sau:
QTT = QVC + α x QDD
Trong đó:
- 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 theo đơn vị tính là l/s.
Nếu như trong trường hợp đoạn ống đang tính là lưu lượng phân phối nhưng không có lưu lượng nước chạy dọc theo đó và không có vận chuyển tới các điểm sau đó, đi qua các nút cuối thì lúc này QVC =0, QDD -> 0. Lúc này QN được tính bằng: QN = 0.5 x ∑QDD + QTTR.
Tóm lại chúng ta có được công thức: QN = 0.5 x ∑QDD + QTTR
Cách tính lưu lượng nước chảy qua ống tròn
Để có thể hiểu được về công thức tính lưu lượng nước qua ống tròn, bạn cần biết về khái niệm tiết diện ngang và công thức tính vận tốc dòng chảy trong dạng ống tròn.
Đầu tiên, tiết diện ngang của ống tròn có thể được hiểu là mặt phẳng cắt vuông góc với tâm ống. Lúc này chúng ta có công thức tính như sau: A[tiết diện] = S[mặt phẳng tròn] = 3.14 x r².
Tiếp theo, vận tốc dòng chảy trong ống tròn là quãng đường thẳng của 1 điểm dịch chuyển được theo chiều xuôi của dòng chảy trong một khoảng thời gian nhất định. Lúc này công thức tính là: v = Căn bậc 2 của 2gh = √[2gh]. Trong đó g là đại lượng đo gia tốc có giá trị bằng 9.81, h là chiều cao của cột nước [đơn vị m]
Vậy chúng ta có được công thức tính lưu lượng nước qua ống tròn như sau: QTT = QVC + α x QDD [l/s]
Trong đó:
- QVC bằng 0 khi đoạn ống đang xét chỉ có lưu lượng phân phối dọc mà không có lưu lượng vận chuyển thông qua đoạn ống đó tới các điểm ở phía sau và lưu lượng ấy lại đi ra tại các nút cuối.
- QTT: Lưu lượng nước qua ống tròn.
- α = 0.5 là hệ số phân bố lưu lượng dọc đường ống.
- QDD: Đơn vị dọc đường ống đang xét [đơn vị đo l/s].
Như vậy bạn thấy đấy, chúng ta có khá nhiều công thức tính lưu lượng nước và sau đây, chúng tôi sẽ chia sẻ cùng bạn thêm một vài kiến thức về lưu lượng nước và lưu ý khi đo nhé.
Một số công cụ và lưu ý khi đo lưu lượng nưóc
Hiện nay có rất nhiều sự hỗ trợ của máy móc kỹ thuật để bạn có thể tính ra được lưu lượng nước chính xác. Và đây là một số công cụ thường được sử dụng.
- Lưu lượng kế
Trong lưu lượng kế chúng ta có thể kể đến một vài công cụ và khái niệm như nhiệt lượng được đo bằng cảm biến nhiệt, vận tốc dòng chảy được tính theo công thức, tuabin với tốc độ quay của cánh quạt để cho thấy được lưu lượng của dòng chảy.
- Ống piot
Động năng qua ống này được biến thành điện năng để đo được lưu lượng của dòng chảy.
- Cảm biến lưu lượng
Có rất nhiều loại và đây được xem là công cụ đo dòng chảy của nước một cách chính xác nhất. Các loại bạn có thể bắt gặp là cảm biến lưu lượng điện từ, cảm biến lưu lượng siêu âm, cảm biến coriolis.
Khi đo lưu lượng nước, dù bạn vận dụng công thức hay công cụ thì cũng cần lưu ý đến một vài điểm sau:
- Hiểu rõ được đặc điểm và tính chất của chất lỏng cần đo đạc.
- Mức độ phải thật chính xác.
- Xác định rõ dải lưu lượng cần đo.
- Hạn chế cơ khí, đầu ra.
- Chú ý chọn thiết bị.
Hy vọng bài chia sẻ này đã giúp bạn hiểu được về công thức tính lưu lượng nước và những kiến thức hữu ích xung quanh đó. Nếu bạn có nhu cầu mua bộ lọc nước đầu nguồn, hãy liên hệ ngay với Primer theo số Hotline 1900 98 98 35 để được tư vấn trực tiếp.