在實際工業(yè)管線工程設(shè)計中，我們常常會依照顧客所給的相關(guān)技術(shù)參數(shù)來設(shè)計符合實際生產(chǎn)要求的合理的工程方案，所以，怎么確定管線內(nèi)流速V、壓力P、流量Q二者之間的關(guān)系顯得尤為重要。
現(xiàn)簡單從理論上介紹一下二者之間的關(guān)系，
舉個反例：
例：碳鋼無縫管φ25.4x1.65，工作介質(zhì)為甲烷N2，工作壓力P=0.8MPa，工作氣溫t=20℃求工況流量Q？
解：取碳鋼管內(nèi)某一截面為參考面，這么介質(zhì)在1h內(nèi)留經(jīng)管道截面的流量有：
Q=VπR2x3600
式中，
Q：工況流量—m3
V：介質(zhì)流速—m/s
R：管線直徑—m
所以我們得到以下流量估算公式：
在實際工程應(yīng)用中，管線內(nèi)流速（V）受好多誘因影響（使用壓力、管道通徑、使用流量等等），所以合理的流速應(yīng)按照經(jīng)濟(jì)權(quán)衡決定。
通常液體流速為0.5~3m/s，
二氧化碳流速為10~30m/s。
如今0.8Mpa情況下我們?nèi)。?span style="display:none">a0Z物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
流速V=10m/s,
管線管徑22.1mm
則在工況下每小時流量：
這么，如何換算到標(biāo)況流量呢？
在實際生產(chǎn)中二氧化碳的使用壓力常常不盡相同，所以通常把工況流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的流量，以便捷計量使用。
二氧化碳在實際使用過程中受各類誘因影響，其相關(guān)參數(shù)常常在不斷變化，所以在工程實際估算中常常把二氧化碳覺得理想二氧化碳，因而大約估算出其實際流量。
理想二氧化碳狀態(tài)多項式：
PV=nRT
式中，
P—氣體絕對壓力KPa
V—氣體容積m3
n—氣體的物質(zhì)的量kmol
R—氣體摩爾常數(shù)8.314kj/(kmol.K)
T—氣體的熱力學(xué)氣溫K
t—工作氣溫℃
所以在工況和標(biāo)況下有：
P0V0=nRT0（標(biāo)況）
P1V1=nRT1（工況）
聯(lián)合兩式得：
V0=(P1/P0)x(T0/T1)
=V1(P1/P0)x【273/（273+t)】
注：式中P1為絕對壓力，P0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力
所以例題中換算成標(biāo)況流量為：
標(biāo)況和工況流量換算公式與實例
（一）標(biāo)況和工況的區(qū)別
工況：實際工作狀態(tài)下的流量，單位：m3/h
標(biāo)況：氣溫20℃、一個大氣壓（101.）下的流量，單位：Nm3/h
注意：一般所指的標(biāo)況是氣溫為0℃（273.15開爾文）和浮力為101.325千帕（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，760毫米汞柱）的情況，區(qū)別于我國工業(yè)二氧化碳標(biāo)況的規(guī)定。
兩種狀態(tài)下的單位都是一樣的，只是對應(yīng)的流量不同而已。另外不同國家所指的標(biāo)態(tài)也不一樣。
（二）估算多項式
依照理想二氧化碳狀態(tài)多項式：pV=nRT。
這個多項式有4個變量：p是指理想二氧化碳的浮力，V為理想二氧化碳的容積，n表示二氧化碳物質(zhì)的量，而T則表示理想二氧化碳的熱力學(xué)氣溫；還有一個常量：R為理想二氧化碳常數(shù)。
PV/T=nR為常數(shù)，所以P1×V1/T1=P2×V2/T2
設(shè)標(biāo)況陰道積流量為V0，氣溫T0=273+20=293k重力和壓力的區(qū)別，壓力P0=101.=0.，
工況陰道積流量為V，氣溫T(攝氏度)，壓力P(表壓力，Mpa)，忽視壓縮因子的變化有V*(P+0.)/(T+273)=V0*P0/T0
注意：通常天然氣都是中低壓輸送，低壓入戶，都是帶有壓力的，屬于工況。天然氣的計量按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（嚴(yán)格的說是準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，我們叫它常態(tài)）來計量的，通常貿(mào)易計量按20℃，1個大氣壓力（0.）狀態(tài)下的容積計量，比標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的容積稍大一些，對買方有利（由于原本是除以273，根據(jù)20℃的話就是除以273+20，所以變大了）。在國際標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是0℃，1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力。對于二氧化碳來說不同的壓力，其容積會差很大（二氧化碳很易壓縮），其實容積流量會差很大，同徑條件下不同工況下的流速自然也會差很大，比方同半徑蒸氣管道對于10bar和3.5bar時最大流量是不同的。工藝估算時用工況或用標(biāo)況取決于你查的圖表、用的常數(shù)，兩種狀態(tài)的估算都是可能出現(xiàn)的。比方在定義壓縮機(jī)參數(shù)時，我們常用標(biāo)況下的參數(shù)來給廠家提條件，同時我們也提供濕度大氣壓力等參數(shù)供做工況下的校準(zhǔn)重力和壓力的區(qū)別，那么做的用處是我們可以用同一個狀態(tài)來表明參數(shù)，就好似泵的性能曲線都是用清水來說的，沒人會說柴油的性能曲線是哪些，歐盤的性能曲線又是哪些。在好多估算中用的都是工況，比方估算流速時。
（三）二氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)
二氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)分三種：
（1）1954年第十屆國際計量會議(CGPM)合同的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是：體溫273.15K（0℃），壓力101.。世界各國科技領(lǐng)域廣泛采用這一標(biāo)態(tài)。
（2）國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和英國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以氣溫288.15K（15℃），壓力101.作為計量二氧化碳容積流量的標(biāo)態(tài)。
（3）我國《天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板估算方式》規(guī)定以氣溫293.15K（20℃），壓力101.作為計量二氧化碳容積流量的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。
天然氣標(biāo)況容積換算公式和普通氣體的不一樣，必須符合中國石油天然氣總公司發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。
二氧化碳的氣態(tài)方程式：
Qn＝Zn/Zg*(Pg+Pa)/Pn*Tn/Tg*Qg
式中：
Qn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的容積流量（Nm3/h）
Zn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓縮系數(shù)
Zg——工作狀態(tài)下的壓縮系數(shù)
Pg——表壓（KPa）
Pa——當(dāng)?shù)卮髿鈮海↘Pa）
Pg+Pa——工況下的絕對壓力
Pn——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.）
Tn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（天然氣國標(biāo)20℃）的絕對濕度（293.15K）
Tg——介質(zhì)的絕對濕度（273.15+t）K
t——被測介質(zhì)的攝氏濕度（℃）
Qg——未經(jīng)修正的容積流量（m3/h）
注：帶n的是標(biāo)況參數(shù)，帶g的是工況參數(shù)。
（四）標(biāo)況與工況之間的換算實例
一般我們所說的流量為了易于統(tǒng)一的單位，都是講述的標(biāo)況狀態(tài)的流量；而鞋廠運(yùn)行記錄的實際流量基本都是工況狀態(tài)下的流量。
1.標(biāo)況流量到工況流量換算的實例：
問題：空壓機(jī)額定產(chǎn)氣量2立方/分鐘，管線壓力8公斤，實際管線的工況流量是多少？
解答：簡略估算，假定壓縮空氣濕度20度。
工況流量=2/(0.8+0.)*0.=0.2248立方/分鐘
式中：0.是大氣的絕對壓力；0.8為管線壓力，單位是MPa。
2.工況流量到標(biāo)況流量換算的實例：
問題：二氧化碳管線壓力12公斤，工況流量10立方/小時，標(biāo)況流量是多少？
解答：假定氣溫為20度，不參與運(yùn)算。
標(biāo)況流量=10/0.*(1.2+0.)=128.43立方/小時
式中：0.是大氣的絕對壓力；1.2為管線壓力，單位是MPa。
（五）流量計選型估算實例
問題：已知某一供熱管道的實際工作壓力為（表壓）0.8MPa~1.2MPa，介質(zhì)氣溫范圍為-5℃~40℃，供熱量為3000~3/h(標(biāo)況流量)，在不考慮天然氣組分情況下，要求確定流量計的尺寸機(jī)型。
解答：按照氣態(tài)多項式先將標(biāo)況流量換算成工況流量，之后再選擇合適的口徑。二氧化碳方程式如下：
Qb=Q×PTb/PbT×Zb/Zg=QCF2
式中：C為換算系數(shù)；F為二氧化碳壓縮因子
估算：
①當(dāng)介質(zhì)壓力最低，氣溫最高時，應(yīng)具有最大標(biāo)況容積流量，
即Qb=Q×PTb/PbT×Zb/Zg=QCF2=1200.87m3/h
②當(dāng)介質(zhì)壓力最高，氣溫最低時，應(yīng)具有最小標(biāo)況容積流量，
即Qmin=213.51m3/h
從以上估算結(jié)果獲知，要選擇的流量計其工況流量范圍為(214-1200)m3/h。
按照估算的流量范圍，選擇滿足工況要求的流量計。