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供暖系统水流量

水力供暖系统选型所需的水流量参考数据。

waterflowratesheating计算器

概述

本页面提供了计算供暖系统中水流量的工程参考数据。公式和示例重点在于在给定热负荷和温差的情况下确定体积流量和质量流量,这是泵、管道和其他暖通空调组件选型的基础。

关键公式

计算供暖系统中的流量。

体积流量

通过供暖系统所需的水量由热负荷和系统两端的温降决定。

q=hcpρΔTq = \frac{h}{c_p \cdot \rho \cdot \Delta T}

其中 q 为体积流量,h 为热流率,c_p 为水的比热,ρ 为水的密度,ΔT 为温差。

质量流量

单位时间内流动的水的质量对于热计算通常更直接。

m˙=hcpΔT\dot{m} = \frac{h}{c_p \cdot \Delta T}

简化英制公式(60°F 的水)

对于标准条件下水的快速计算,可以使用常数简化公式。

qgpm=hBtu/hr500ΔTFq_{gpm} = \frac{h_{Btu/hr}}{500 \cdot \Delta T_F}

原始推导明确保留了英制单位系数:

q=h(7.48  gal/ft3)(1  Btu/lbmF)(62.34  lb/ft3)(60  min/h)ΔTq = \frac{h (7.48 \; gal/ft^3)}{(1 \; Btu/lbm\,^\circ F)(62.34 \; lb/ft^3)(60 \; min/h) \Delta T}

简化 SI 公式

使用标准水的性质(c_p = 4.2 kJ/kg°C,ρ = 1000 kg/m³)。

qL/s=hkW4.2ΔTCq_{L/s} = \frac{h_{kW}}{4.2 \cdot \Delta T_C}

变量

符号说明典型单位
q体积流量L/s, gal/min
质量流量kg/s, lbm/h
h热流率kW, Btu/h
c_p水的比热kJ/kg°C, Btu/lbm°F
ρ水的密度kg/m³, lb/ft³
ΔT温差°C, °F

参考数据

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简化水流量计算的常见常数和性质。
数值
单位
密度 (ρ)1000kg/m³标准条件下
密度 (ρ)62.34lb/ft³60°F 的水
比热 (c_p)4.186kJ/kg°C约 4.2 kJ/kg°C
比热 (c_p)1.001Btu/lbm°F约 1 Btu/lbm°F
英制常数500-q 以 gal/min、h 以 Btu/hr、ΔT 以 °F 为单位
SI 常数4.2-q 以 L/s、h 以 kW、ΔT 以 °C 为单位

来源: engineeringtoolbox.com

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公式
英制单位
SI 单位
体积流量 (q)q = h / (500 * ΔT)q = h / (4.2 * ΔT)60°F 的水 / 标准
质量流量 (ṁ)ṁ = h / (1.0 * ΔT)ṁ = h / (4.2 * ΔT)仅使用 c_p
通用体积q = h / (c_p * ρ * ΔT)q = h / (c_p * ρ * ΔT)使用实际性质

来源: engineeringtoolbox.com

示例计算

供暖系统流量(230 kW 系统)

供暖水流量 — SI 和英制

电加热水

单位换算器

供暖水流量单位换算器

还原的原始源表

以下表格还原自原始来源页面,以保留完整的参考数据。

工程要点

  • 简化常数(500、4.2)假定水的密度约为 1000 kg/m³(62.34 lb/ft³)、比热约为 4.2 kJ/kg°C(1 Btu/lbm°F)。对于高温系统或精确设计,请使用实际热水性质。
  • 质量流量公式(ṁ = h / (c_p * ΔT))通常更受青睐,因为它与密度随温度的变化无关。
  • 在英制单位中,请确保一致性:热流 h 以 Btu/h、ΔT 以 °F、所得 q 以 gal/min 为单位。
  • 示例说明了电功率(W)、热流(kW)和流体流量之间的直接关系。

参考资料