Công cụ này làm gì?
Công cụ này giúp bạn xác định đường kính trong của ống cần thiết để vận chuyển một lưu lượng dòng chảy cho trước với vận tốc trung bình mong muốn. Nó dựa trên phương trình liên tục trong cơ học chất lỏng và mang tính phổ quát — nguyên lý vật lý này áp dụng cho nước, dầu, không khí hay bất kỳ chất lỏng nào, ở bất kỳ quốc gia nào, miễn là bạn giữ đơn vị nhất quán (mét khối trên giây cho lưu lượng và mét trên giây cho vận tốc).
Cách sử dụng
Nhập lưu lượng dòng chảy Q theo mét khối trên giây (m³/s) và vận tốc dòng chảy mục tiêu v theo mét trên giây (m/s). Công cụ sẽ trả về đường kính trong cần thiết tính bằng milimét và mét, cùng với diện tích mặt cắt ngang tương ứng. Hãy chọn vận tốc phù hợp với ứng dụng của bạn — đường ống cấp nước thông thường dùng khoảng 1–3 m/s để cân bằng giữa tổn thất ma sát, chi phí ống và độ ồn.
Giải thích công thức
Phương trình liên tục cho biết lưu lượng dòng chảy bằng vận tốc nhân với diện tích mặt cắt ngang: \(Q = v \cdot A\). Với ống tròn, diện tích là \(A = \dfrac{\pi D^2}{4}\). Thay vào và giải theo đường kính, ta được$$D = \sqrt{\dfrac{4 \cdot \text{Flow } Q}{\pi \cdot \text{Velocity } v}}$$Lưu lượng càng lớn hoặc vận tốc càng thấp thì đường kính càng phải lớn; vận tốc cho phép càng cao thì bạn càng có thể dùng ống nhỏ hơn, rẻ hơn.
Ví dụ minh họa
Giả sử bạn cần vận chuyển Q = 0,05 m³/s với vận tốc v = 2 m/s. Khi đó \(4Q = 0{,}2\) và \(\pi v = 6{,}2832\), nên \(\dfrac{4Q}{\pi v} = 0{,}031831\). Lấy căn bậc hai được \(\sqrt{0{,}031831} = 0{,}17841\) m, tức khoảng 178,4 mm. Vì vậy bạn nên chọn cỡ ống tiêu chuẩn tiếp theo có đường kính bằng hoặc lớn hơn khoảng 180 mm.
Câu hỏi thường gặp
Nên chọn vận tốc bao nhiêu? Với nước sạch, mức 1–3 m/s là phổ biến; đường ống hút của bơm được giữ thấp hơn (khoảng 0,6–1,5 m/s) để tránh hiện tượng xâm thực (cavitation).
Đây là đường kính trong hay đường kính ngoài? Công thức cho ra đường kính trong (lòng ống) — nơi chất lỏng thực sự chảy qua. Hãy luôn chọn ống có đường kính trong bằng hoặc lớn hơn giá trị này.
Làm sao quy đổi các đơn vị lưu lượng khác? Chia L/s cho 1000, hoặc chia m³/h cho 3600, để ra m³/s trước khi nhập giá trị.
