氣體流動(dòng)計(jì)算
連續(xù)性方程： 流體在管道中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，同一時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道每一截面的流量質(zhì)量相等。即： 
式中：ρ1、ρ2--截面1、2上流體的密度 kg/m3
A1、A2--截面1、2的截面積 m2
v1、v2--截面1、2上流體運(yùn)動(dòng)速度 m/s qm--質(zhì)量流量 kg/s 如果氣體運(yùn)動(dòng)速度很低，視為不可壓縮的，則：
式中：q--體積流量 m3/s 能量方程： 如果流體流動(dòng)為穩(wěn)定流，由能量守恒關(guān)系可求得幾種形式的能量方程： 不可壓縮流體的伯努里方程：
式中：h1、h2--截面1、2處的位置高度 m ；p1、p2--截面1、2處的壓力 Pa
ρ--流體的密度 kg/m3 ；g--流體的重力加速度 m/s2
v1、v2--截面1、2處的平均流速 m/s2 ；hW--截面1、2間損失掉的水頭m 如果忽略位置高度h的影響，上式乘以ρg可得：
式中：
--截面1、2間全部壓力損失；
--截面1、2間全部沿程壓力損失；
--截面1、2間全部局部壓力損失；
式中：l、d--管路長(zhǎng)度和管內(nèi)徑 m ； λ--管路沿程阻力系數(shù)，其值與氣體的流動(dòng)狀態(tài)和管壁的相對(duì)粗糙度有關(guān)； 對(duì)于層流流動(dòng)狀態(tài)的空氣和水：
λ=64/Re； 式中：Re--雷諾數(shù)，Re=vd/v ； v--氣體運(yùn)動(dòng)粘度 m2/s 當(dāng)氣體為紊流流動(dòng)狀態(tài)時(shí)：
式中：--f，局部阻力系數(shù)；可壓縮氣體絕熱流動(dòng)伯努里方程： 如果忽略氣體流動(dòng)式的能量損失和位能變化則：
式中：k--絕熱指數(shù)； 有機(jī)械功的壓縮氣體能量方程： 若在所研究的管道兩截面1-1與2-2之間有流體機(jī)械（如壓氣機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)或活塞）對(duì)單位質(zhì)量氣體做功，則絕熱過(guò)程能量方程為：
由此式可得： 絕熱過(guò)程：
多變過(guò)程：
如果忽略速度v的影響，則得： 絕熱過(guò)程：
多變過(guò)程：
式中：Lk、Ln--絕熱、多變過(guò)程流體機(jī)械對(duì)單位質(zhì)量氣體所作的全功 J/kg L'k、L'n--絕熱、多變過(guò)程流體機(jī)械對(duì)單位質(zhì)量氣體所作的壓縮功 J/kg 馬赫數(shù)： 聲速是指聲波在空氣介質(zhì)中傳播的速度。聲波是一種微弱的擾動(dòng)波。通常將一切微弱擾動(dòng)波的傳播速度都叫聲速。
絕熱過(guò)程聲速為：
上式說(shuō)明，氣體的聲速?zèng)Q定與介質(zhì)的溫度T，當(dāng)k=1.4，R=287.1 J/(kg.K)代入式中得：
m/s 當(dāng)溫度為15oC時(shí)空其中的聲速為a=340 m/s。 工程上將氣流的速度與音速之比稱為馬赫數(shù)，用符號(hào)M表示：
當(dāng)氣體 v<a 時(shí)的流動(dòng)為亞聲速流動(dòng)； 當(dāng)氣體 v>a 時(shí)的流動(dòng)為超聲速流動(dòng)； 當(dāng)氣體 v=a 時(shí)的流動(dòng)稱為聲速流動(dòng)或臨界狀態(tài)。 流動(dòng)特性： 氣體沿著變截面管道流動(dòng)時(shí)，其流速符合下式：
式中：M=v/a。 有效截面積： 氣動(dòng)元件、管路等的流通能力可以采用有效截面積S值表示，也可以流量等來(lái)表示。 定義及簡(jiǎn)化計(jì)算： 氣體流經(jīng)節(jié)流孔（如閥口）時(shí)，由于實(shí)際流體存在粘性，使流束的收縮比節(jié)流孔名義截面積S0還小，此小截面積S稱為有效截面積。它代表了節(jié)流孔的流通能力。顯然，節(jié)流孔的有效截面積S不等于它的名義截面積S0，而小于S0。二者比值為收縮系數(shù)，以a表示：
氣動(dòng)元件的流通能力也常用S值來(lái)表示，即把氣體通過(guò)氣動(dòng)元件的流動(dòng)看成類似相同條件下通過(guò)節(jié)流孔板的流動(dòng)，這是研究問(wèn)題的復(fù)雜性大為簡(jiǎn)化。 對(duì)于管路有效截面積S可按下式計(jì)算：
S=a'S0 mm2
有效截面積測(cè)試方法： 氣動(dòng)元件的有效截面即可通過(guò)測(cè)試確定。下圖為電磁換向閥的S值測(cè)定裝置，由容器放氣特性測(cè)定放氣時(shí)間，算出S值：
式中：S--有效截面積 mm2； V--容器的容積 L； t--放氣時(shí)間 s； T--以*溫度表示的室溫 K； p1--容器內(nèi)初始?jí)毫Γㄏ鄬?duì)） MPa p1=0.5MPa ； p2--放氣后容器內(nèi)剩余壓力 （相對(duì)） MPa p2=0.2MPa； 注：當(dāng)流動(dòng)為聲速時(shí)適用，在亞聲速不適用 系統(tǒng)中多個(gè)元件合成的S值 1.系統(tǒng)中若干個(gè)元件并聯(lián)合成的有效截面積：
2.系統(tǒng)中若干個(gè)元件串聯(lián)合成的有效截面積：
式中：SR--合成有效截面積； S1、S2……Sn--各元件有效截面積；
