实测水管长度对滤桶流量的影响

泼冷水专业户

      之前刷白老板的滤桶横向测试帖的时候，看到过“影响滤桶流量的其实是水管”这一说法，但是一直对这件事没有概念，水管内径粗细对流量的影响是基本确定了，但长度的影响还不确定，并且也不清楚具体影响有多大。索性今天就趁着换滤棉和刷水管的机会自己动手测试一下。


先说结论：2m的12mm水管大约会衰减27%的流量。


我的滤桶是一个森森603无动力桶，串了中科的小水泵，放了不到2L的滤材和一块羊绒棉，用在一个60缸上。

水泵的参数，流量530L/h，扬程3.5m，如下图所示：


说明：

• 水泵标注流量大小为水泵空载时即什么也不接的情况下的流量，世面上常见的过滤桶标注的流量也是水泵空载时的流量而非接上水管后的实际流量（尼特利的桶除外，尼桶标的基本是实际流量），所以单纯以标注流量与实际流量的差值来判断水泵是否虚标是不合理的。
• 因为这个水泵的出水口径是10mm，而我不锈钢出水口外径是12mm的，所以我又加了8mm转12mm变径接头和内径8mm水管，总长度约为5cm，但计算时未将其考虑在内，没有那么严谨。
  

下面开始测试：
     测试条件：总长度约为2m的内径12mm水管（含进出水、快接以及5cm的内径8mm水管），水管无大幅度弯折，10cm扬程（鱼缸水面与出水口最高点的距离），8mm转12mm变径接头。
     测试内容为：1.接滤桶时的流量Q1，
                              
                        2.只接水管时的流量Q2
                              
                        以及3.10cm扬程下水泵空载时的流量Q0
                              
     测试结果为：1.接滤桶时约5s接满500ml水，即流量约为360L/h；
                        2.只接水管时约4.8s接满500ml水，即流量约为375L/h；
                        3.10cm扬程下水泵空载时约3.5s接满500ml水，即流量约为514L/h。


从测试结果可发现：

• 滤桶接与不接对流量的影响不大，之所以有15L/h的差别，除了测量误差以及我少接了一对快接之外，可能是滤桶的进出水弯头对流量的影响，听说603这个弯头的内径只有9mm；
• 10cm扬程下水泵空载时流量514L/h与标注流量530L/h差距不大，说明水泵应该没有虚标。
• 因此水管对流量的影响可简单计算为(Q0-Q2/Q0)*100%=(514-375/514)*100%=27.04%
  

理论支撑：
      通过查阅资料发现了沿程阻力的概念：流体在流动过程中，在流动方向、管壁粗糙程度和过流断面形状和尺寸均不变的均匀流段上产生的流动阻力称为沿程阻力，或摩擦阻力。沿程阻力均匀得分布在均匀流段上，与管段的长度成正比，一般用hf表示：



综上所述，水管越长流量衰减越大，所以安装滤桶时水管要尽可能剪短。若流量衰减程度随水管长度成倍数增长，依据本人简易测试结果可得出每增加1m的12mm水管，流量衰减约为13.5%。(所以算下来我60缸只需400L/h的水泵就够了，还能省15块钱)。

以上测试过程极其不严谨，结果也不一定准确，仅供参考，欢迎讨论，欢迎打脸！

顾Gu

还带公式的。

理修

有影响。水管长水流量就小了

hunterlh2010

管径、长度对流量肯定是有影响，而且材质也会有影响。

spacerover

沿程水头损失，当年学的水力学也都还给老师了

崔超

这是个行家！哈哈

珍惜当下

今天刚准备买变频水泵的，就看到这个帖子，及时啊

GJY2006

500ML几秒测试怎么可能准 起码弄个19升水桶测个几分钟

泼冷水专业户

GJY2006 发表于 2022-7-16 23:39
500ML几秒测试怎么可能准 起码弄个19升水桶测个几分钟

条件有限就大概测测，主要是我需要测无水管空载的，只能这么测

泼冷水专业户

hunterlh2010 发表于 2022-7-16 22:13
管径、长度对流量肯定是有影响，而且材质也会有影响。

对，我知道有影响，但是不知道具体影响多少，今天一测才知道影响这么大。而且接滤桶几乎不影响流量，基本都是管子影响的。

ruojiruoli

流体力学都出来了，还不够严谨，没有伯努利方程

satuerf

除了沿程水头损失，还有局部水头损失，阀门和水管的连接处，管的弯曲处都会带来阻力。

satuerf

另外，还要看水在管子的流动形式，如果是层流，水的能量损失会少一些，如果是湍流则损失会大很多。区分湍流还是层流则要看雷诺数是否大于2000

泼冷水专业户

satuerf 发表于 2022-7-17 14:46
除了沿程水头损失，还有局部水头损失，阀门和水管的连接处，管的弯曲处都会带来阻力。

这些我查到过，但是测量起来比较困难，而且也很难量化

fever1343

水管会影响，扬程高低也影响

泼冷水专业户

fever1343 发表于 2022-7-17 23:00
水管会影响，扬程高低也影响

扬程应该是按水位与进出水管最高处的距离算吧！一般都不大。

二十六度空间

客观的说，楼主测试环境和数据只能做个简单参考（水泵流量其实主要测与扬程的负相关性），相关测试可参考“鱼渣实验室”，当然楼主的专研精神值得肯定

赵刚强

流体力学里面其实我们过滤桶管都不会超过三四米一般沿程损失基本小，主要损失在于局部损失，弯头等，但是我们流量也不大，其实基本也很小，不用太在乎这个。

动感二氧化碳

不懂，学习学习

泼冷水专业户

赵刚强 发表于 2022-7-18 16:01
流体力学里面其实我们过滤桶管都不会超过三四米一般沿程损失基本小，主要损失在于局部损失，弯头等，但是我 ...

可是实测出来2m的管子衰减了近三分之一