单位时间内流过管道某一截面的物质的量称为流量(flow rate)。流过的量如以体积表示,称为体积流量(volumetric flow rate),以符号Q表示,常用的单位有m3/s或m3/h。如以质量表示,则称为质量流量(mass flow rate),以符号q m表示,常用的单位有kg/s或kg/h。体积流量Q与质量流量q m之间存在下列关系

qm =Qρ　　　　　(3-4)

式中,ρ为流体的密度,kg/m3。

流量是一种瞬时的特性,不是某段时间内累计流过的量,它可以因时而异。当流体作定常流动时,流量不随时间而变。

单位时间内流体在流动方向上流经的距离称为流速(flow velocity),以符号u表示,单位为m/s。

流体在管内流动时,由于黏性的存在,流速沿管截面各点的值彼此不等而形成某种分布。在工程计算中,为简便起见,通常希望由一个平均速度来代替这一速度的分布,在流体流动中通常按流量相等的原则来确定平均流速。平均速度以符号表示,即

式中　u-——平均流速,m/s;

u——某点的流速,m/s;

A——垂直于流动方向的管截面积,m2。

必须指出,任何平均值都不能全面代表一个物理量的分布。式(3-5)所表示的平均流速在流量方面与实际的速度分布是等效的,但在其他方面则并不等效,例如流体的平均动能不能用表示。

如图3-6所示,取截面1-1至2-2之间的管段作为控制体。根据质量守恒定律,单位时间内流进和流出控制体的质量之差应等于单位时间控制体内物质的累积量,即

式中,V为控制体容积。定常流动时,式(36)右端为零,则

式中　A 1、A 2——管段两端的横截面积,m2;

1、u-2——管段两端面处的平均流速,m/s;

ρ1、ρ2——管段两端面处的流体密度,kg/m3。

式(3-7)称为流体在管道中作定常流动时的质量守恒方程式(mass conservation equation)。

对不可压缩流体,ρ为常数,则

或

式(3-8)表明,因受质量守恒原理的约束,不可压缩流体的平均流速其数值只随管截面积的变化而变化,即截面积增加,流速减小;截面积减小,流速增加。流体在均匀直管内作定常流动时,平均流速u沿流程保持定值,并不因黏性力而减速!

注意上述结论只对不可压缩流体成立,对于可压缩流体,如管流中的气体,由于压强不断降低,密度将减小,从而流速将不断增加。