流量計(jì)算公式
1 臨界壓力比及其計(jì)算公式
當(dāng)氣流處于亞音速時(shí)，喉部的氣體流速將隨節(jié)流壓力比（即出口壓力P1與上游滯止壓力P0之比）的減小而增大。當(dāng)節(jié)流壓力比減小到一定值時(shí)，喉部流速達(dá)到zui大流速----音速，即達(dá)到所謂的臨界流，此時(shí)，如果P0不變，再減小P1（即再減小節(jié)流壓力比）流速將保持不變，也就是說(shuō)，流速不再受下游壓力的影響。此時(shí)的文丘利噴嘴稱(chēng)為音速文丘利噴嘴，又稱(chēng)臨界流文丘利噴嘴，此時(shí)的節(jié)流壓力比稱(chēng)為臨界壓力比。
在理想條件下，即氣流是一維流動(dòng)、等熵、氣體，則從理論上可導(dǎo)出臨界壓力比的計(jì)算公式：
式中，k----氣體等熵指數(shù)，對(duì)于氣體，k等于比熱比。
對(duì)于空氣，k=1.4，則（P1 /P0）= 0.528
2 理想條件下的質(zhì)量流量
在理想條件下, 音速文丘利噴嘴的質(zhì)量流量公式：
式中，qmi ---- 音速文丘利噴嘴在理想條件下的質(zhì)量流量（kg/s）
A* ---- 音速文丘利噴嘴的喉部面積（m2）
C*i
---- 氣體在理想條件下的臨界流函數(shù)
P0 ---- 音速文丘利噴嘴前的氣體滯止正壓力（Pa）
T0 ---- 音速文丘利噴嘴前的氣體滯止絕對(duì)溫度（K）
RM
---- 氣體常數(shù)（J/（kg×K）），對(duì)于空氣，R=287.1
3 實(shí)際條件下的質(zhì)量流量
在實(shí)際條件下，音速文丘利噴嘴的質(zhì)量流量公式：式中， qm ---- 音速文丘利噴嘴在實(shí)際條件下的質(zhì)量流量（kg/s）
C*----
氣體在實(shí)際條件下的臨界流函數(shù)，假定氣體為一維、等熵流動(dòng), 利用實(shí)際氣體的熱力學(xué)性質(zhì)表，可用計(jì)算機(jī)計(jì)算出來(lái)。
C ----
流出系數(shù)，C是對(duì)“一維、等熵流動(dòng)” 等假設(shè)條件的修正。C只是雷諾數(shù)Red的函數(shù)。式中，Red ----音速文丘利噴嘴的喉部雷諾數(shù)（無(wú)量綱）
d ----
音速文丘利噴嘴的喉部直徑（m）
m0 ---- 氣體在滯止條件下的動(dòng)力粘度（kg/（m×s）
從式（4）中可以看出，只要用試驗(yàn)的方法求得流出系數(shù)C，就可按測(cè)得的滯止壓力P0和滯止溫度T0（由查表可得C*）計(jì)算出質(zhì)量流量qm。
裝置流量范圍的選擇方法和確定
根據(jù)音速?lài)娮斓牧髁坑?jì)算公式（式（4））可知，在臨界條件下，改變音速?lài)娮斓臏箟毫χ?，則可改變通過(guò)音速?lài)娮斓馁|(zhì)量流量值。實(shí)際上，是通過(guò)調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)流量。
同樣，也可通過(guò)改變流通面積來(lái)改變流量，即通過(guò)若干個(gè)音速文丘利噴嘴的組合，或設(shè)計(jì)時(shí)將某一個(gè)音速?lài)娮斓拿娣e增大來(lái)達(dá)到所需要的流量。在設(shè)計(jì)高壓或常壓式音速?lài)娮旆怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置時(shí)，都可以采用這種方法。
