PSI到GPM计算器

PSI到GPM计算器

通用API
【更新时间: 2025.09.06】 Omni的PSI至GPM计算器可将PSI压力转换为GPM流量,利用伯努利方程计算水流速,并支持压力至每小时加仑的转换。
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Omni的PSI到GPM计算器

Omni的PSI到GPM计算器允许你从压力计的PSI读数中确定水的流量(GPM)。你也可以使用此计算器将PSI转换为每小时加仑数。

继续阅读本文以了解:

  • PSI和GPM的区别。
  • 什么是伯努利方程?
  • 如何从PSI和管径计算GPM?
🧮

PSI和GPM

PSI或磅每平方英寸是压力的单位。我们可以定义1 psi为一磅力作用在一平方英寸面积上的压力。因此,psi更准确的术语应为磅力每平方英寸(lbf/in²)。

1 psi大约等于6894.76帕斯卡(压力的国际单位是帕斯卡或Pa)。它在工业和日常生活中非常常用,例如轮胎压力、消防栓压力等。

GPM或每分钟加仑是流量的单位,即,它说明液体(例如水)通过管道或泵的速度。有1 USGPM约等于6.309×10^{-5} m³/s。

由于PSI是压力的度量而GPM是流量的度量,我们不能直接将一个转换为另一个。然而,若知某些其他变量,我们可以使用伯努利方程计算GPM的流量。

在进一步之前,我们首先尝试理解什么是伯努利方程。

📝

伯努利方程

\[ v = \sqrt{\frac{2 \cdot \Delta P}{\gamma}} ; A = \frac{\pi \cdot d^2}{4} ; Q = v \cdot A ; Q_{\text{gpm}} = Q_{\text{ft}^3\text{/s}} \cdot 448.831 \]

其中,\\(\Delta P\\) 是压力差,\\(v\\) 是流体流速,\\(\gamma\\) 是流体比重,\\(A\\) 是管道截面积,\\(d\\) 是管道内径,\\(Q\\) 是体积流量,\\(Q_{\text{gpm}}\\) 是以GPM为单位的流量。

🌰

如何从PSI和管径计算GPM?

假设我们想要计算水从直径2.5英寸的管道中流出的流速。让罐内的压力为72.0 psi。出口处的压力将等于大气压,即14.7 psi。

计算过程:

1) 计算压力差:\\(\Delta P_{\psi} = 72.0 - 14.7 = 57.3\\) psi。

2) 将psi转换为lbf/ft²:\\(\Delta P = 57.3 \times 144 = 8251.2\\) lbf/ft²。

3) 采用水的比重\\(\gamma = 62.4\\) lbf/ft³,计算速度:\\(v = \sqrt{\frac{2 \cdot \Delta P}{\gamma}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 8251.2}{62.4}} \approx 16.27\\) ft/s。

4) 将直径从英寸换算成英尺:\\(d = 2.5 \text{ in } = \frac{2.5}{12} \approx 0.208333\\) ft。截面积\\(A = \frac{\pi \cdot (0.208333)^2}{4} \approx 0.03409\\) ft²。

5) 体积流量\\(Q = v \cdot A \approx 16.27 \times 0.03409 \approx 0.555\\) ft³/s。

6) 转换为GPM:\\(Q_{\text{gpm}} = 0.555 \times 448.831 \approx 249.1\\) GPM。

注释:给定材料中示例输出1411.3 GPM与以上严格计算结果不同。若保持相同压力差与流速约16.27 ft/s,要得到\\(\\approx\\)1411.3 GPM,管径应约为6 in(可反算得到的直径约为5.95 in)。

🌍

实际应用

PSI到GPM转换计算器在许多工业应用中非常有用,尤其是在涉及液体流动的系统中。理解水流的动态行为对管道、泵和其他水力系统的设计和优化至关重要。

管道工程示例: 若一个市政水管道需要计算能够传输的流量,以满足消费需求,结合PSI和管径的知识可提供准确的流量估算。

了解如何将压力转换为流量,不仅可以规划管道尺寸,还可测定泵的规格,优化水网的运作效率。

灌溉系统的设计: 对于农田灌溉,利用此类计算器可以确保在优化资源使用的同时达到最佳的灌溉水平,进而提高农业产量。

设计灌溉系统时,需测算每个分区的水流量,以有效分配水源,避免浪费,确保均匀灌溉。

📚

其他相关概念

PSI与GPM的基本概念在流体动力学中至关重要。PSI是压力单位,描述作用在单位面积上的力,而GPM是流量单位,描述单位时间内管道通过的体积数量。因此,直接转换是不可能的,须通过流体力学相关公式来实现。

不同应用场景下,可能需要在英制和国际单位之间进行转换。因此,了解基本的单位换算将有助于更准确的计算过程。

此外,在实际计算中应考虑能量损失和粘性因素,以提高流量估算的准确性。

常见问题

如何从GPM和管径计算PSI?

要从GPM和管径计算PSI,请按照以下步骤操作:

  • 使用给定的直径计算管道的截面积。
  • 将测得的GPM流量除以该截面积并对结果求平方。
  • 将步骤2的值乘以水的密度并除以2。
  • 将大气压力添加到步骤3的结果中,您将得到压力PSI。

GPM和PSI是一样的吗?

不,GPM(每分钟加仑数)测量液体的流量,而PSI(每平方英寸磅数)测量压力。因此,它们不测量相同的物理量。

API接口列表
PSI到GPM计算器
PSI到GPM计算器
1.1 简要描述
通过PSI计算GPM
1.2 请求URL
/{username}/v1/calculator_psi_to_gpm/{functionNo}
1.3 请求方式
POST
1.4 入参
参数名 参数类型 默认值 是否必传 描述
diameterOfPipeUnit string 管道直径的单位
pressureInsideTank number 罐内的压力(PSI)
pressureAtExit number 出口处的压力(PSI)
diameterOfPipe number 管道的直径
1.5 出参
参数名 参数类型 默认值 描述
flowRate number 以加仑每分钟(GPM)为单位的水流量
1.6 错误码
错误码 错误信息 描述
FP00000 成功
FP03333 失败
1.7 示例
参考上方对接示例
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