Beregning af vandforbrug ved rørets indre sektion: formler og andre metoder

Vand strømmer gennem røret ved det ønskede tryk

Indholdet af artiklen
Hovedopgaven med at beregne volumenet af vandforbrug i et rør med dets tværsnit (diameter) er at vælge rør, så vandforbruget ikke er for stort, og trykket forbliver godt. I dette tilfælde er det nødvendigt at tage højde for:

• diametre (DN indvendigt afsnit),
• hovedtab i det beregnede område
• hydraulisk strømningshastighed,
• maksimalt tryk,
• indflydelse af drejninger og porte i systemet,
• materiale (egenskaber ved rørledningens vægge) og længde osv.

Valget af rørdiameter i henhold til vandgennemstrømningshastigheden ved hjælp af tabellen betragtes som en enklere, men mindre nøjagtig måde end måling og beregning af tryk, vandhastighed og andre parametre i rørledningen, udført lokalt.

Rørets omkreds

Hvor begynder bestemmelsen af ​​rørledningens diameter efter strømningshastighed? Hvis du er ny med at lægge netværk, begynder denne proces med at forstå, hvad diameter er.

Så diameteren er et segment, der forbinder to ekstreme punkter på en cirkel placeret på modsatte sider af strukturen. Rørledningsdiameteren beregnes afhængigt af strømningshastigheden, det er en af ​​systemets betydelige samlede dimensioner.

Visdom ved beregning

Hvad tages i betragtning på tidspunktet for beregningerne, hvilke parametre skal der tages i betragtning?

1. Tykkelsen af ​​strukturens væg.
2. Linjens interne dimension.
3. Ydre dimension af netelementer.
4. Den nominelle diameter på strukturen, ofte omtalt som DN i formler.
5. En indikator, der karakteriserer den betingede passage, der i beregningerne kaldes Du. Målt i millimeter.

Derudover skal man tage højde for, hvad der bevæger sig i systemet, under hvilket pres og længden af ​​ruten. Det er også nødvendigt at tage højde for, hvilken type rørledning beregningerne er beregnet til. Parametrene for varmesystemet og vandforsyningen er forskellige.

Tidligere blev størrelsen på strukturer beregnet og angivet i inches, men i løbet af de sidste par år har det i stigende grad været praktiseret at foretage beregninger i centimeter, millimeter. Men selvom du har beregnet alt i tommer, betyder det ikke noget - brug bare en af ​​målekonverteringstabellerne, der er generøst placeret på Internettet.

Standarder til bestemmelse af strømningshastigheden

Vandforbrug

Et vigtigt punkt er at bestemme vandstrømmen i rørledningen korrekt.

Lad os tage et landsted. For at bestemme størrelsen på de strukturer, der bruges til at tilføre vand til strukturen, skal det maksimale forbrug beregnes. Dette punkt er vigtigt ikke kun for at forstå, hvilke elementer der er nødvendige for ruten, men også for de korrekte boreprocesser, når størrelsen på kappen er vigtig.

Lad os overveje situationen med et eksempel. Privat hus af gennemsnitlig størrelse. Det betyder, at det har et køkken, hvor der skal leveres vand, et badeværelse (toilet, badeværelse, som også vil rumme en håndvask). Derudover bruges vaskemaskiner nu, som også skal tilsluttes systemet. Om sommeren har du brug for kunstvanding af senge og blomsterbed. Baseret på sådanne inputdata kan det konkluderes, at der er behov for et vandforsyningssystem med omtrentlige parametre på 3 kubikmeter i timen for at levere vand til denne økonomi.

Til en sådan belastning er tre tommer pumper egnede. Selve enheden har en diameter på 75 cm. Når du installerer pumpen, er det vigtigt at huske, at enheden ikke skal komme i kontakt med væggene i huset, hvilket betyder, at du skal passe på, at der er fri plads mellem elementerne - inde i rørledningen.

Som regel er en tre-tommers pumpe tilstrækkelig til at levere vand til et privat hus.

Reduktion af tryk og beregning af hydraulisk modstand

For at bestemme hovedet inde i rørene og korrekt vælge det udstyr, der hjælper med at pumpe flydende eller gasformigt medium, er det nødvendigt at beregne trykfaldet. I mangel af adgang til internetnetværket foretages beregningerne i henhold til formlen:

Δp=λ·(l/d1)·(ρ/2)·v²

Δp - spændingsfald i rørledningssektionen, Pa l - rørledningssektions længde, m λ - modstandskoefficient d1 - rørtværsnit, m ρ - tæthedsniveau for transporteret medium, kg / m3 v - bevægelseshastighed, m / s

Hydraulisk modstand dannes under indflydelse af 2 hovedfaktorer:

• friktionsmodstand;
• lokal modstand.

Den første mulighed er tilvejebragt til dannelse af uregelmæssigheder og ruhed, der hindrer bevægelsen af ​​det pumpede medium. For at overvinde den hæmmende effekt kræves yderligere energiforbrug. Med en laminær strømning og den tilsvarende lave Reynolds-eksponent (Re), der er kendetegnet ved ensartethed og udelukkelsen af ​​muligheden for at blande tilstødende lag af flydende eller gasformige medier, er ruhedseffekten minimal. Dette skyldes en stigning i parameteren for det ekstreme tyktflydende underlag af det pumpede medium i forhold til de dannede uregelmæssigheder og fremspring på overfladen af ​​rørene. Disse betingelser gør det muligt at betragte rørene som hydraulisk glatte.

Med en stigning i Reynolds-værdien har det tyktflydende underlag en mindre tykkelse, hvilket sikrer overlapning af uregelmæssigheder og effekten af ​​ruhed, niveauet af hydraulisk modstand afhænger ikke af Reynolds-eksponenten og den gennemsnitlige højde af fremspringene på rørbelægning. En efterfølgende stigning i Reynolds-værdien gør det muligt at overføre det pumpede medium til en turbulent strømningstilstand, hvor ødelæggelsen af ​​det viskose underlag dannes, og den dannede friktion bestemmes af værdien af ​​ruheden.

Friktionstab beregnes ved dataudskiftning:

HT = [(λ · l) / de] · [w2 / (2g)]

• HT - hovedtab med friktionsmodstand, m
• [w2 / (2g)] - hastighedshoved, m
• λ - modstandskoefficient
• l - rørledningssektionens længde, m
• dЭ - ækvivalent værdi af rørledningens tværsnit, m
• w - mediebevægelseshastighed, m / s
• g - tyngdeacceleration, m / s2

Metoder til beregning af afhængigheden af ​​vandgennemstrømningshastighed og rørledningsdiameter

Ved hjælp af nedenstående formler kan du både beregne vandgennemstrømningen i røret og bestemme afhængigheden af ​​rørdiameteren af ​​vandgennemstrømningen.

I denne vandforbrugsformel:

• q er strømningshastigheden i l / s,
• V - bestemmer hastigheden på det hydrauliske flow i m / s,
• d - indvendig sektion (diameter i cm).

Kendskab til gennemstrømningshastigheden og d for sektionen er det muligt ved hjælp af inverse beregninger at indstille hastigheden eller, ved at kende strømningshastigheden og hastigheden, at bestemme diameteren. I tilfælde af en ekstra kompressor (for eksempel i højhuse) er trykket genereret af det og den hydrauliske strømningshastighed angivet i instrumentets pas. Uden yderligere injektion varierer strømningshastigheden oftest i området 0,8-1,5 m / s.

For mere nøjagtige beregninger tages hovedtab i betragtning ved hjælp af Darcy's formel:

For at beregne skal du desuden installere:

• rørledningslængde (L),
• tabsfaktor, der afhænger af ruhed af rørledningsvæggene, turbulens, krumning og sektioner med stopventiler (λ),
• flydende viskositet (ρ).

Forholdet mellem rørledningens D-værdi, den hydrauliske strømningshastighed (V) og vandstrømningshastigheden (q) under hensyntagen til hældningsvinklen (i) kan udtrykkes i en tabel, hvor to kendte størrelser er forbundet med en lige linje, og værdien af ​​den ønskede værdi ses ved skæringspunktet mellem skalaen og den lige linje.

For teknisk begrundelse bygges der også grafer over afhængigheden af ​​drifts- og kapitalomkostninger med bestemmelse af den optimale værdi af D, som er indstillet i krydset mellem kurverne for drifts- og kapitalomkostninger.

Beregningen af ​​vandstrømmen gennem røret under hensyntagen til trykfaldet kan udføres ved hjælp af online regnemaskiner (for eksempel: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy- raschet-truboprovoda.html). Til den hydrauliske beregning, som i formlen, skal du tage højde for tabsfaktoren, hvilket indebærer valget:

1. metode til beregning af modstand,
2. materialet og typen af ​​rørsystemer (stål, støbejern, asbest, armeret beton, plast), hvor det tages i betragtning, at f.eks. plastoverflader er mindre ru end stål og ikke korroderer
3. indvendige diametre,
4. sektionslængde,
5. fald i tryk for hver meter af rørledningen.

Nogle regnemaskiner tager højde for yderligere egenskaber ved rørsystemer, for eksempel:

• ny eller ikke ny med bituminøs belægning eller uden indvendig beskyttende belægning
• med udvendig plast- eller polymercementbelægning
• med udvendig cement-sandbelægning, påført ved forskellige metoder osv.

Sådan beregnes diameteren på et gasrør

Gasrøret beregnes lidt anderledes end vandrøret. Her er de grundlæggende værdier:

• gashastighed og tryk;
• rørlængde med tryktab på fittings
• trykfald inden for acceptable grænser.

Beregningen af ​​diameteren på gasrøret kan udføres i henhold til formlen:

hvor di er den indre diameter af rørledningen, m;

V´ - volumetrisk forbrug af trykluft, m³ / s;

L er rørledningens længde, justeret til fittings, m;

Δp - tilladt trykfald, bar;

pmax - øvre kompressortryk, bar.

Således, når du vælger en rørdiameter, er en vigtig parameter gennemstrømningen, der afhænger af ledningens tværsnit og interne størrelse. Derfor er det bydende nødvendigt at måle sådanne data som tilladt tryk, vægtykkelse, rørets indre diameter, kølevæskens eller gasens egenskaber.

Hvordan dimensionerer du rørledningen? Fortæl os, ved hvilke parametre har du beregnet rørene til dit eget hjem?

Når der lægges vandledninger, er det sværeste at beregne gennemstrømningen af ​​rørsektioner. Korrekte beregninger vil sikre, at vandgennemstrømningshastigheden ikke er for stor, og at dens tryk ikke falder.