author
Bobby Brown
โพสต์ 2559-12-14
วิธีอ่านค่า Flow Rate ง่ายๆ เข้าใจทันที!

สารบัญ

อัตราการไหลหมายถึงปริมาณของของไหลที่ไหลผ่านพื้นที่หน้าตัดเฉพาะในช่วงเวลาที่กำหนด สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ อัตราการไหลเชิงปริมาตร (Volumetric Flow Rate) และอัตราการไหลเชิงมวล (Mass Flow Rate) โดยทั่วไป อัตราการไหลของหัวฉีดหมายถึงอัตราการไหลเชิงปริมาตร ซึ่งมักวัดเป็นลิตรต่อนาที (L/min) เพื่อบ่งบอกถึงปริมาณของเหลวที่หัวฉีดพ่นออกมาในหนึ่งนาที

เมื่อออกแบบหัวฉีด จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการพ่น เช่น อัตราการไหล การกระจายของการไหล ความแตกต่างของแรงดัน และมุมของหัวฉีด บทความนี้จะนำเสนอหลักการออกแบบช่องทางการไหล อัตราการไหล และการกระจายการไหล

เนื่องจากข้อจำกัดของพื้นที่ บทความนี้จะไม่ครอบคลุมถึงการแปลงหน่วย หากต้องการคำนวณหน่วยอัตราการไหล โปรดดูที่ การคำนวณอัตราการไหล

สำหรับการแปลงหน่วยอย่างรวดเร็ว โปรดเยี่ยมชม เครื่องมือแปลงหน่วยอัตราการไหล


1. เกี่ยวกับการวัดการไหล

(1) หน่วยวัด (Unit)

เรามักได้ยินคำว่า LPM ซึ่งย่อมาจาก Liters per Minute ต่อไปนี้เป็นหน่วยวัดอัตราการไหลที่ใช้บ่อยและตัวอย่างการใช้งาน:

  1. ลิตรต่อนาที (Liter/Minute - L/min): หรือที่เรียกว่า LPM ใช้บ่อยในการวัดอัตราการไหลของของเหลว เช่น ในอุปกรณ์บำบัดน้ำ และอัตราการจ่ายของเหลวในอุปกรณ์ทางการแพทย์
  2. ลิตรต่อชั่วโมง (Liter/Hour - L/h): ใช้สำหรับการวัดอัตราการไหลของของเหลวในระยะยาว เช่น ในอุตสาหกรรมเคมี
  3. ลูกบาศก์เมตรต่อนาที (Cubic Meter/Minute - m³/min): ใช้สำหรับการวัดอัตราการไหลของของเหลวหรือก๊าซในระบบอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
  4. ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง (Cubic Meter/Hour - m³/h): ใช้สำหรับการวัดอัตราการไหลในระบบน้ำประปาในระดับเทศบาล
  5. ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที (Cubic Foot/Minute - ft³/min): ใช้ในการวัดอัตราการไหลของก๊าซในระบบ HVAC และท่ออุตสาหกรรม
  6. ลูกบาศก์ฟุตต่อชั่วโมง (Cubic Foot/Hour - ft³/h): ใช้สำหรับการวัดอัตราการไหลของก๊าซในระยะยาวในระบบกระจายก๊าซ
  7. แกลลอน (สหรัฐฯ) ต่อนาที (Gallon (US)/Minute - gal (US)/min): ใช้ในระบบน้ำในสหรัฐอเมริกา
  8. แกลลอน (สหราชอาณาจักร) ต่อนาที (Gallon (UK)/Minute - gal (UK)/min): ใช้ในสหราชอาณาจักรสำหรับการวัดอัตราการไหลของของเหลว
  9. แกลลอน (สหรัฐฯ) ต่อชั่วโมง (Gallon (US)/Hour - gal (US)/h): ใช้ในการวัดอัตราการไหลของน้ำในระยะยาวในภาคการเกษตร
  10. แกลลอน (สหราชอาณาจักร) ต่อชั่วโมง (Gallon (UK)/Hour - gal (UK)/h): ใช้ในสหราชอาณาจักรสำหรับการวัดอัตราการไหลของของเหลวในระยะยาว

สำหรับการคำนวณหน่วยอัตราการไหล โปรดดูที่ สูตรคณิตศาสตร์สำหรับอัตราการไหล

สำหรับการแปลงหน่วยอัตราการไหลอย่างรวดเร็ว โปรดเยี่ยมชม เครื่องมือแปลงหน่วยออนไลน์

( 2 ) ลักษณะการไหล (Characteristics)

  • แรงดันที่สูงขึ้นจะทำให้อัตราการไหลเพิ่มขึ้น
  • ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลและแรงดันไม่เป็นเส้นตรง
  • ตัวอย่างเช่น การพ่นน้ำจากหัวฉีดที่แรงดัน 8 kg/cm² จะไม่ได้มีอัตราการไหลเป็นสองเท่าของแรงดันที่ 4 kg/cm²

2. การกระจายการไหล (Flow Distribution)

( 1 ) รูปแบบทรงโค้ง (Mound-shaped):

ปริมาณการไหลจะมากบริเวณตรงกลาง และลดลงบริเวณด้านข้าง

ปริมาณสเปรย์จะมากที่สุดที่บริเวณกึ่งกลางของลวดลายการพ่น และค่อยๆ ลดลงเมื่อไปถึงขอบด้านนอก ทำให้เกิดกราฟการกระจายการไหลที่มีลักษณะคล้ายภูเขา

หัวฉีดที่มีการกระจายการไหลแบบ "ภูเขา" นี้ให้แรงกระแทกสูงสุด ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการแรงกระแทกที่เข้มข้น เช่น การทำความสะอาดสิ่งสกปรกบนพื้นผิว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการครอบคลุมบริเวณขอบไม่เพียงพอ หัวฉีดประเภทนี้จึงไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการการเคลือบที่สม่ำเสมอ

เพื่อปรับปรุงการครอบคลุมบริเวณขอบ สามารถลดระยะห่างระหว่างหัวฉีดได้ โดยให้ลวดลายสเปรย์ของหัวฉีดที่อยู่ติดกันทับซ้อนกัน ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการครอบคลุมพื้นที่โดยรวม

( 2 ) รูปแบบราบสูง (Plateau-shaped)

เป็นหนึ่งในรูปแบบการกระจายการไหลของเครื่องวัดการไหล ลักษณะการกระจายคล้ายกับแบบทรงโค้ง (Mound-shaped) แต่มีส่วนบนที่แบนราบ

ปริมาณสเปรย์คงที่และสูงในบริเวณกึ่งกลาง และค่อยๆ ลดลงที่บริเวณขอบ ทำให้เกิดการกระจายตัวที่มีลักษณะคล้ายที่ราบสูง

รูปแบบการกระจายนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการการครอบคลุมที่สม่ำเสมอบนพื้นที่ขนาดใหญ่ เช่น การเคลือบผิวและการบำบัดด้วยสารเคมี ซึ่งช่วยให้ครอบคลุมพื้นที่ได้อย่างสม่ำเสมอ

อย่างไรก็ตาม ปริมาณสเปรย์ที่บริเวณขอบอาจยังคงไม่เพียงพอ ค

( 3 ) รูปแบบโดนัท (Donut-shaped)

ปริมาณการไหลจะน้อยบริเวณตรงกลาง และมากขึ้นบริเวณด้านข้าง

ปริมาณสเปรย์จะมากที่สุดที่บริเวณขอบของลวดลายการพ่น ในขณะที่บริเวณกึ่งกลางจะมีปริมาณสเปรย์น้อยกว่า ทำให้เกิดการกระจายตัวที่มีลักษณะคล้ายวงแหวนหรือรูปโดนัท

รูปแบบการกระจายนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการหลีกเลี่ยงการเปียกมากเกินไปในบริเวณกึ่งกลาง เช่น การพ่นสเปรย์อย่างแม่นยำหรือในกระบวนการทางเคมีเฉพาะ

สิ่งสำคัญคือต้องปรับมุมและระยะห่างของการพ่น เพื่อให้มั่นใจว่าบริเวณขอบจะไม่ได้รับสเปรย์มากเกินไปจนเกินความจำเป็น


3. สามสิ่งที่ควรรู้เกี่ยวกับการไหลของของเหลว

  • การกระจายการไหลเปลี่ยนแปลงตามแรงดัน
  • ความแตกต่างระหว่างทฤษฎีและการใช้งานจริง
  • มุมและอัตราการไหลมีผลต่อการกระจายตัวของของเหลว
ผลิตภัณฑ์ที่คุณอาจสนใจ
บทความที่เกี่ยวข้อง

ติดต่อเรา