在线弯头力计算器

下面的计算器可以用来计算由此产生的力，在管道折弯处︰

推力所产生的力取决于流体质量

由此产生一个推力块或锚的力量取决于流体质量流量和流速和弯道的压力。

由于质量流量和流速引起的力

由此产生的力量在 x 方向由于质量流量和流速可以表示为︰

R_x = m v (1 - cosβ)         (1)

    = ρ A v² (1 - cosβ)         (1b)

    = ρ π (d / 2)² v² (1 - cosβ)         (1c)

这里 R_x = 由此产生的力量，在 x 方向 (N)

m =质量流量(kg/s)

v =流速 (m/s)

β = 转弯处的角度(度)

ρ = 流体密度 (kg/m³)

d =内部管道或弯曲直径 (m)

π = 3.14...

由此产生的力，在 y 方向由于质量流量和流速可以表示为︰

R_y = m v sinβ     (2)

    = ρ A v² sinβ     (2b)

    = ρ π (d / 2)² v² sinβ   (2c)   

R_y = 由此产生的力量，在 y 方向 (N)

由此产生的力量由于弯力在 x 和 y 方向可以表示为︰

R = (R_x² + R_y²)^1/2         (3)

这里 R = 由此产生的力量，在弯道上(N)

示例-导致质量流量和流速折弯力
45 度弯与由此产生的力量

• 直径114 mm = 0.114 m
• 水的密度1000 kg/m³
• 流速20 m/s

可以作为计算的

由此产生的力，在 x 方向︰

R_x = (1000 kg/m³) π ((0.114 m) / 2)² (20 m/s)² (1 - cos45)

    = 1196 (N)

由此产生的力，在 y 方向︰

R_y = (1000 kg/m³) π ((0.114 m) / 2)² (20 m/s)² sin45

    = 2887 (N)

由此产生的力量，在弯道上

R = ((1196 N)² + (2887 N)²)^1/2 

    = 3125 (N)

请注意- 如果β 是 90^o  所产生的力在X方向和Y方向是相同的

由于静压力产生的力
压力和弯曲端部表面产生产生力在 x 方向和 y 方向。
由此产生的力量在 x 方向可以表示为

R_px = p A (1- cos β)         (4)   

    = p π (d / 2)² (1- cos β)         (4b)

这里 R_px = 由此产生的力量，在 x 方向的压力 (N)

p = 测量管内的压力 (Pa, N/m²)

由此产生的力，在 y 方向可以表示为

R_py = p π (d / 2)² sinβ         (5)

这里  R_py = 由此产生的力量，在 y 方向的压力(N)

由此产生的力量由于弯力在 x 和 y 方向可以表示为︰

R_p = (R_px² + R_py²)^1/2         (6)

这里 R_p =静压力引起的弯曲力 (N)

例-造成压力折弯力
由此产生的力在45 度弯处

• 直径 114 mm = 0.114 m
• 压力 100 kPa

可以作为计算的
由此产生的力，在 x 方向︰

R_x = (100 kPa) π ((0.114 m) / 2)² (1 - cos45)

    = 299 (N)

由此产生的力，在 y 方向︰

R_y = (100 kPa) π ((0.114 m) / 2)² sin45

    = 722 (N)

由此产生的力量，在弯道上

R = ((1196 N)² + (2887 N)²)^1/2 

    = 781 (N)