Orifice / Nozzle / Venturi Sizing (ISO 5167)

คำนวณ mass flow + discharge coefficient C, expansibility ε, permanent loss Δϖ และ uncertainty per ISO 5167-1/-2/-3/-4 (2022). รองรับ orifice plates (3 tap configs), ISA 1932 + long-radius nozzles, classical Venturi (3 constructions).

โหมดทดลองใช้

เครื่องคำนวณนี้เปิดให้ทดลองใช้ฟรี — ฟีเจอร์เชิงลึก (แก๊ส (gas phase) + ε ≠ 1, nozzle / Venturi, tap config นอก corner, β ≠ 0.5, inverse sizing, ท่อขนาด/วัสดุอื่น) อยู่ในแพ็กทั้งคลัง

สมัครแพ็กทั้งคลัง — ฿349/เดือน

หน่วยแสดงผล:

Preset:

ตรวจสอบเงื่อนไขRe_D = 98 ต่ำกว่า 5.0e+3 — สหสัมพันธ์อาจ invalid

A. ของไหลและการไหล (Fluid & flow)

p₁ (bar abs)

ΔP (mbar)

p₁ ≡ 400 kPa · ΔP ≡ 5.00 kPa · ΔP/p₁ = 1.25 %

Temperature (°C)

ρ₁ = 999.00 kg/m³ · μ = 9.99e-1 Pa·s

Solve mode

B. Pipe geometry (วัสดุ + ขนาด)

ตั้งค่า Steel 4" STD (ค่าเริ่มต้นทดลอง) — เปลี่ยนวัสดุ/ขนาดได้เฉพาะแพ็กทั้งคลัง

วัสดุ

ขนาด

Schedule

Pipe ID D = 102.30 mm (4.028 in)

C. Device family + tap configuration

Specific orifice configuration (locked to corner taps in demo)

Corner taps: immediately upstream + downstream of plate. L₁ = L₂' = 0.

D. β diameter ratio

β = d / D

Throat (bore) d = 51.15 mm · Velocity-of-approach E = 1.0328

ISO 5167 envelope: 0.10 ≤ β ≤ 0.75 (Venturi 0.30–0.75 / 0.40–0.75 / 0.40–0.70 ขึ้นกับ construction).

ผลการคำนวณการไหล (Flow result — ISO 5167-1 Eq 5.1)

Mass flow qm

7.892 kg/s

62637 lb/h

Volumetric flow (upstream)

28.44 m³/h

125.2 GPM

Equation 5.1 (substituted values)

q_{m} = \frac{C ε}{1 - β ^{4}} \frac{π}{4} d^{2} 2 Δ P ρ_{1}

qm = (1.1766 × 1.0000 / √(1 − 0.50⁴)) × (π/4)(51.15 mm)² × √(2 × 5.00 kPa × 999.00 kg/m³)
= 7.8921 kg/s

ค่า C (Discharge coefficient)

C (Reader-Harris/Gallagher, ISO 5167-2 §5.3.2)

1.1766

Converged in 13 iteration(s) · tolerance 1e-7

8-term RHG breakdown — contribution of each term to C

Term	Physical meaning	Value
T₀	High-Re asymptote (β → 0)	+0.5961
T₁	β-shape correction (β², β⁸)	+0.0057
T₂	Low-Re slip (10⁶β/Re)^0.7	+0.2048
T₃	Reynolds + diameter blend	+0.3700
T₄	Tap-position term (L₁, β⁴/(1-β⁴))	0.0000
T₅	Downstream-tap M₂' term	0.0000
T₆	Small-pipe correction (D < 71.12 mm)	0.0000
Σ	C total	1.1766

Expansibility ε (liquid → ε = 1.0000)

1.0000

ε = 1 exactly (incompressible assumption)

ΔP/p₁ pressure-drop ratio

1.25 % · OK — ε near 1, small compressibility

Liquid (ISO 5167-1): ε = 1 (incompressible)

ε = 1

Permanent loss Δϖ (พลังงานที่สูญหายถาวร)

Δϖ (permanent loss)

27.5 mbar

Recovery: 45.0 % ของ ΔP

Δϖ / ΔP ratio

55.0 %

High loss — orifice plate typical

เปรียบเทียบ permanent loss Δϖ/ΔP ที่ β = 0.50, ΔP = 50.0 mbar

Orifice plateSELECTED

55 % · 27.5 mbar

ISA 1932 nozzle

58 % · 28.9 mbar

Venturi (machined)

15 % · 7.5 mbar

Venturi คืน 85 % ของ ΔP กลับสู่ระบบ ขณะที่ orifice plate คืนเพียง 45 % — ส่วนต่างนี้คือต้นทุนพลังงานปั๊มที่ต้องเพิ่มทุกชั่วโมงตลอดอายุการใช้งาน

คำนวณค่าใช้จ่ายพลังงาน (kWh/year, ฿/year) ที่ตัวเลือก device แต่ละแบบ — ฟีเจอร์แพ็กทั้งคลัง

Reynolds + Uncertainty (ISO 5167-1 §8)

Re_D (pipe-based)

9.832e+1

✗ Below ISO floor — correlation invalid

Combined U(qm)

±0.77 %

Custody-transfer grade (<1 %)

Uncertainty breakdown (RSS combination)

δC/C (discharge coeff)	0.688 %
δε/ε (expansibility)	0.000 %
δD,d (geometry)	0.214 %
½·δΔP/ΔP	0.250 %
½·δρ/ρ	0.100 %
Σ (RSS) → U(qm)	±0.77 %

ISO 5167-1 §8 RSS uncertainty

\frac{δ q _{m}}{q _{m}} = (\frac{δ C}{C})^{2} + (\frac{δ ε}{ε})^{2} + (\frac{2 β ^{4}}{1 - β ^{4}} \cdot \frac{δ D}{D})^{2} + (\frac{2}{1 - β ^{4}} \cdot \frac{δ d}{d})^{2} + (\frac{1}{2} \frac{δ Δ P}{Δ P})^{2} + (\frac{1}{2} \frac{δ ρ}{ρ})^{2}

C vs Re_D (device families overlay)

จุดสีส้ม = จุดทำงานปัจจุบัน (Re_D, C) อยู่บนเส้นที่ตรงกับ device-type ที่เลือก — เส้นอื่นแสดงเปรียบเทียบสำหรับ β = 0.50. Orifice C ลดลงชัดเจนที่ Re_D < 10⁵ ในขณะที่ Venturi เกือบคงที่.

ใบสเปก Orifice / Primary Element — ISO 5167 / AGA-3 (ดาวน์โหลด PDF)

เอกสารมาตรฐานพร้อมออก RFQ — C/ε/Re/flow คำนวณให้แล้ว, ช่อง plate/tube/material แก้ไขได้

RevisionIssue

กด “ดาวน์โหลด PDF” แล้วเลือก Save as PDF — พิมพ์เฉพาะใบสเปกนี้ ขนาด A4

DekEn Page 1 / 1	ORIFICE / PRIMARY-ELEMENT — DATASHEET ISO 5167-1/-2 (Reader-Harris/Gallagher) / AGA Report No. 3		Rev.0
GENERAL / DOCUMENT CONTROL
Datasheet No.		Rev. / Date	0 2026-08-30
Project		Client / Owner
Tag / Item No.	FE-xxxx	P&ID
Service
Prepared by		Checked / Approved
PRIMARY ELEMENT (computed)
Device	orifice-corner	Pipe ID	102.30 mm
Bore d / β	51.15 mm / β 0.5000	Discharge coeff. C	1.17656
Expansibility ε	1.00000	Velocity-approach E	1.03280
Reynolds Re_D	9.832e+1	Perm. press. loss	2.75 kPa (55.0 %)
Mass flow	7.8921 kg/s	Volumetric flow	28.440 m³/h
CONSTRUCTION & MATERIALS
Fluid	Process fluid	Tapping arrangement	Flange taps (D & D/2 / corner per design)
Plate material	SS 316	Meter-tube material	CS / SS meter tube
Plate thickness	Per ISO 5167-2 §5.1.5	Edge	Sharp square edge (e ≤ 0.005 d)
Flange rating	ASME 300# (orifice flange union)	DP transmitter	DP transmitter, calibrated span
TESTING & REFERENCES
Inspection / test	Plate dimensional + bore inspection
References ISO 5167-1 & -2 (2022); AGA Report No. 3 / API MPMS 14.3. เครื่องคำนวณช่วยตั้งต้น — วิศวกรผู้ออกแบบต้องรับรองก่อนออกเอกสาร.

ดูเวอร์ชันข้อความ (สำหรับวางในอีเมล)

=== ORIFICE METER DATASHEET (ISO 5167 / AGA-3) ===
ISO 5167-1/-2 (Reader-Harris/Gallagher) / AGA Report No. 3


-- 1. GENERAL / DOCUMENT CONTROL --
Datasheet No.                 : —
Rev. / Date                   : 0 / 2026-08-30
Project                       : —
Client / Owner                : —
Tag / Item No.                : FE-xxxx / —
P&ID                          : —
Service                       : —
Prepared by                   : —
Checked / Approved            : — / —

-- 2. PRIMARY ELEMENT (computed) --
Device                        : orifice-corner
Pipe ID                       : 102.30 mm
Bore d / β                    : 51.15 mm / β 0.5000
Discharge coeff. C            : 1.17656
Expansibility ε               : 1.00000
Velocity-approach E           : 1.03280
Reynolds Re_D                 : 9.832e+1
Perm. press. loss             : 2.75 kPa (55.0 %)
Mass flow                     : 7.8921 kg/s
Volumetric flow               : 28.440 m³/h

-- 3. CONSTRUCTION & MATERIALS --
Fluid                         : Process fluid
Tapping arrangement           : Flange taps (D & D/2 / corner per design)
Plate material                : SS 316
Meter-tube material           : CS / SS meter tube
Plate thickness               : Per ISO 5167-2 §5.1.5
Edge                          : Sharp square edge (e ≤ 0.005 d)
Flange rating                 : ASME 300# (orifice flange union)
DP transmitter                : DP transmitter, calibrated span

-- 4. TESTING & REFERENCES --
Inspection / test             : Plate dimensional + bore inspection
References: ISO 5167-1 & -2 (2022); AGA Report No. 3 / API MPMS 14.3. เครื่องคำนวณช่วยตั้งต้น — วิศวกรผู้ออกแบบต้องรับรองก่อนออกเอกสาร.

=== END ===

ทำความเข้าใจ Orifice / Nozzle / Venturi (ISO 5167)

Indicative engineering results — DekEn implements published methods but is not a substitute for a licensed Professional Engineer. Verify against project data and applicable codes before construction, procurement, or RFQ.

ผลการคำนวณเป็นค่าเบื้องต้น — DekEn ใช้วิธีมาตรฐานที่อ้างอิงได้ แต่ไม่ใช่สิ่งทดแทนวิศวกรวิชาชีพ (PE) โปรดตรวจสอบกับข้อมูลโครงการและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องก่อนนำไปก่อสร้าง จัดซื้อ หรือออก RFQ

ตรวจสอบแล้ว · Validated

ระบบจริงของคุณไม่ได้มีท่อเดียว

ตัวจำลองเครือข่ายแก้ทั้งระบบพร้อมกัน — วงรอบปิด ปั๊ม วาล์ว แรงดันกระชาก และการจำลอง 24 ชั่วโมง เปิดตัวอย่างที่ตรวจสอบแล้ว กดรันดูผลจริงได้เลย ไม่ต้องสมัคร