Question

管道压力和流量的关系是怎样的？

Answer 1

管道中流体压力与流量是完全两个概念。压力高的流体，其流量可高也可低。
工程上的压力是单位面积所受的力的大小（注：在初中，物理老师教我们称为压强，因为我们还不认识Newton与Pascal，当大学学习流体力学与物理化学时，老师已不再提压强了，到运用国家规范去工程应用时，大家已完全“忘记了压强”－－－在什么山上唱什么歌，不然，当我们飞上太空时能听到爱恩斯坦在说牛顿是大傻瓜了）。
而流量是单位时间内，流体流经管道的量（重量或体积）。
这里，还有一个重要参数：流速。它是流体在管道内流动的平均速度。单位是：单位面积（管道内截面）输送的流量。即：流速乘管道截面积等于流量。
如流体是气体（可压缩性），流速一定，压力大的气体其流量当然也大。如管道大小一定，流量大的流体，流速当然也大；压力的损失（即管道阻力）与流速的平方成正比，也即与流量的平方成正比。
如把一定压力下的流体，在一定条件下（管道直径一样）直接排放到大气，流体压力能转换成速度能，压力高的流体其流速相应也高，流量当然也大。

Answer 2

管道内的压力和流量之间的关系可以用流体力学里的泊松方程（Poisson's equation）表示，该方程的一种形式为：

ΔP = ρ × g × Δh

其中，ΔP表示管道两端的压差（压力差），ρ表示流体的密度，g表示重力加速度，Δh表示两端的高度差。

该方程表明，当两端的高度差增加时，或者密度增加时，压差也会增加，流量也会相应增加。

此外，管道的压力和流量还与管道的流体动力学参数有关，例如管道的截面积、粗糙度、长度、流速、静压力等。这些参数能够影响管道内的水流动态，进而影响压力和流量的关系。一般而言，流量随着压力的增加而增加，但是最多只能达到一定流量上限，此时管道内的水的压力和速度将会达到一个平衡点。如果管道过小，或者过长，或者流速过高，都可能增加管道内的摩擦和阻力，使得这个平衡点相应降低，使得流量上限进一步受限制。