台塑华亚：灌溉系统中的流量与压力
2022-06-01
流量和压力是两个完全不同的东西，但在它们如何影响灌溉系统的运行方面是相关的。很容易将一个与另一个混淆。你的整个系统是建立在这两件事之上的。在规划您的灌溉系统时，了解流量和压力都很重要，并且有助于理解。我们将尽最大努力解释每一个是什么以及它们在您的灌溉系统运行中如何相互关联。
流量是在一定时间内在管道中移动或灌溉的水量。灌溉中最常见的单位是加仑/分钟（GPM）或加仑/小时（GPH）。流量定义为在特定时间段内流过或排出您的水源、灌溉系统或组件的水量。
了解水源的流速是我们在您寻求帮助时会问你的第一件事。这是你第一次可以使用的最大水量。在设计的灌溉系统时，我们建议你不要计划到最大限度，除非水源仅用于你的灌溉系统。计算流量很简单，只需要一个桶（已知大小）、一个秒表或计时装置，以及一个易于取用的水龙头。在规划自动喷水灭火系统时，最常使用GPM；而在较慢的滴管中，我们大部分时间都使用GPH。除非增加压力，否则无法增加水源的流量，然如有必要你可以使用控制阀来控制或减少流量。
在灌溉方面，压力是对一平方英寸表面积上（水）力的量度的量度。这通常被称为PSI（每平方英寸的磅力），我们将在Drip Depot使用它。在世界其他地区，巴或千帕（kPa）一词可能更常见。压力是推动水通过管道的原因。无论你是市政（城市）水或水井系统等加压管道系统，还是使用重力的水箱或蓄水池，增加水压的唯一方法是通过泵等机械方式，或增加水箱重力进水的高度系统。海拔变化以这种方式影响压力：每2.31英尺海拔=1PSI或每1英尺海拔变化增加/减少压力0.433PSI。
规划灌溉系统时有两种不同的压力：
静态水压是静止的水，这意味着它是在没有水流动时测量的。将压力表直接连接到水龙头上并确保所有其他水源都已关闭，然后打开水龙头并读取压力表。这是你的水系统提供的压力。大多数住宅水压通常在40-80PSI范围内。低于40被认为是低压力，因此如果安装灌溉系统，你可能需要增压。超过80是很高的，许多家用水器具可能在此范围内有损坏的风险。可能需要减压阀。静压受海拔影响。
动态水压是流动水的压力，通常称为工作或操作压力。要测量你的动态压力，你将在其中一条管线的末端连接一个压力表，打开系统并让它完全加压，然后在发射器流动的情况下获取压力读数。动态压力受海拔和摩擦损失的影响。当水流过管道或管线时，湍流会引起摩擦，从而导致压力损失。动态或操作压力是你使用灌溉系统中的压力调节器控制的。工作压力会因使用的发射器类型而异。
在灌溉中处理流量和压力时，你可能会遇到的另一个术语是速度。速度是流动的速度，即水在管道中移动的速度。我们以英尺每秒（fps）为单位测量速度。大多数灌溉专业人员建议灌溉速度不超过5fps。这是管道尺寸在你的规划中发挥作用的地方。更高的速度意味着更高的摩擦损失，从而导致更低的压力。一个常见的误解是使用较小的管道尺寸将为你提供更大的压力。推动水通过较小管道的压力正在增加速度，这反过来会导致更多的湍流，从而增加摩擦损失。你最终会得到更少的可用压力。
层流是平滑的流动，摩擦损失很小，而湍流是水分子从管壁反弹，从而导致更高的摩擦损失。我们的大多数灌溉和管道系统都会遇到湍流。长管道/管材、管件和其他组件都会产生湍流。影响摩擦损失的四个主要因素是：
1.水流速度：管道中的水运动引起湍流，从而导致压力损失。当你添加流量或在相同流量下使用较小的管道尺寸时，速度会增加。
2.管道的内径：相同流量的较小管道尺寸会增加湍流，因为接触壁面的水百分比更高。
3.内管壁的粗糙度：表面越粗糙，湍流越多，导致摩擦损失越大。管壁粗糙度由所谓的“C”因子评定。值越低，表面越粗糙。
4.管道长度：管道长度越长，前三个因素的累积效应越大。
