压缩空气管流量计算与管径选择方法

一、流量计算基本原理

压缩空气流量计算的核心公式为：

流量（Q）= 管截面积（A）×流速（v）

其中管截面积计算公式为：

A = 0.002827 imes d^2A=0.002827×d

（d为管径，单位：mm；流速v推荐值为8-15 m/s）

对于压力与流速的换算，需结合柏努利方程：

Z + rac{v^2}{2g} + rac{P}{ ho} = 0Z+

2g

v

​

ρ

P

​

=

（Z为高度差，P为静压，ρ为空气密度，g为重力加速度）11在忽略阻力损失的情况下，压力能可完全转换为动能，此时流速计算公式简化为：

v = sqrt{rac{2P}{ ho}}v=

ρ

2P

​

​

（ρ取1.2 kg/m³，P为绝对压力）

二、管径选择关键因素

流速范围控制

压力0.6-1.0 MPa时，DN50以下管道流速建议8-12 m/s，DN50以上推荐15 m/s

高流速会增加压损，需确保系统总压降不超过初始压力的5%

压力与流量换算

标准状态（20℃, 0.1 MPa）流量需转换为工况流量，例如0.85 MPa下的流量为标态流量除以8.

管道布局要求

主管道需保持1°-2°倾斜以排出冷凝水；支管应从主管顶部引出，避免液体回流

避免突然缩径或扩径，需采用渐缩管减少湍流和压损

三、计算步骤与实例

确定参数

已知条件：空压机排气量（如50 m³/min）、工作压力（如0.6 MPa）、流速（如12 m/s）。

计算管径

公式：

d = 18.8 sqrt{rac{Q}{v}}d=18.8

v

Q

​

​

示例：工况流量50 m³/h时，管径计算为48.5 mm，圆整选择DN50（内径53 mm）

压力损失验证

采用达西-魏斯巴赫公式计算直管段摩擦损失，局部阻力损失按直管损失的10%-50%估算。总压降需满足小于系统压力10%

四、管材与设备选型建议

材质选择：推荐不锈钢（耐腐蚀）、碳钢（经济性）或铜管（高洁净度场景）

阀门类型：DN50以上用截止阀，小口径优先球阀，确保密封性和调节精度

配套设备：储气罐和干燥机应串联在空压机下游，以降低后续设备负荷

五、行业配套企业简介

沐钊流体

专注于工业流体控制系统设计，提供定制化压缩空气管道解决方案，擅长高精度流量计量与节能优化。

芃镒机械

主营空压机及后处理设备，在高压管道系统集成领域具备技术优势，服务涵盖石化、汽车制造等行业。

柯林派普

以自动化流体控制设备为核心，开发智能压力调节与流量监测模块，适配复杂工况下的动态需求。

通过科学计算与合理选型，可兼顾压缩空气系统的经济性、效率及安全性。实际应用中需结合工况参数动态调整，并定期维护以保障长期稳定运行。