Aliran air melalui paip pada tekanan yang diinginkan
Kandungan artikel
Tugas utama mengira jumlah penggunaan air dalam paip dengan keratan rentasnya (diameter) adalah memilih paip agar penggunaan air tidak terlalu besar, dan tekanan tetap baik. Dalam kes ini, perlu mengambil kira:
- diameter (bahagian dalaman DN),
- kehilangan kepala di kawasan yang dikira,
- kadar aliran hidraulik,
- tekanan maksimum,
- pengaruh giliran dan pintu masuk dalam sistem,
- bahan (ciri-ciri dinding saluran paip) dan panjang, dll.
Pemilihan diameter paip mengikut laju aliran air menggunakan meja dianggap sebagai cara yang lebih sederhana, tetapi kurang tepat daripada mengukur dan mengira tekanan, halaju air dan parameter lain dalam saluran paip, yang dilakukan di tempat.
Lingkaran paip
Di manakah penentuan diameter saluran paip dengan kadar aliran bermula? Sekiranya anda baru menggunakan rangkaian peletakan, maka proses ini dimulakan dengan memahami diameternya.
Jadi, diameter adalah segmen yang menghubungkan dua titik ekstrem pada bulatan yang terletak di sisi bertentangan struktur. Diameter saluran paip dikira bergantung pada kadar aliran, ia adalah salah satu dimensi keseluruhan sistem yang ketara.
Kebijaksanaan pengiraan
Apa yang dipertimbangkan pada saat pengiraan, parameter apa yang perlu diambil kira?
- Ketebalan dinding struktur.
- Dimensi dalaman garis.
- Dimensi luar elemen mesh.
- Diameter nominal struktur, sering disebut sebagai DN dalam formula.
- Indikator yang mencirikan bahagian bersyarat, disebut dalam perhitungan sebagai Du. Diukur dalam milimeter.
Di samping itu, seseorang harus mengambil kira apa yang akan bergerak dalam sistem, di bawah tekanan apa, dan panjang laluan. Juga perlu untuk mempertimbangkan jenis saluran paip pengiraan. Parameter untuk sistem pemanasan dan bekalan air berbeza.
Sebelumnya, ukuran struktur dihitung dan ditunjukkan dalam inci, tetapi sejak beberapa tahun kebelakangan ini, semakin banyak praktik untuk membuat pengiraan dalam sentimeter, milimeter. Tetapi walaupun anda mengira semuanya dalam inci, tidak menjadi masalah - hanya gunakan salah satu jadual penukaran pengukuran yang disiarkan di Web dengan murah hati.
Piawaian untuk menentukan kadar aliran
Penggunaan air
Perkara penting adalah dengan betul menentukan aliran air di saluran paip.
Mari bawa rumah negara. Untuk menentukan ukuran struktur yang digunakan untuk membekalkan air ke struktur, penggunaan maksimum mesti dikira. Titik ini penting bukan hanya untuk memahami elemen apa yang diperlukan untuk laluan, tetapi juga untuk proses penggerudian yang betul, ketika ukuran selongsong itu penting.
Mari pertimbangkan keadaan dengan contoh. Rumah persendirian dengan saiz purata. Ini bermaksud bahawa ia memiliki dapur di mana air harus disediakan, bilik mandi (tandas, bilik mandi, yang juga akan menampung singki). Selain itu, mesin basuh kini digunakan, yang juga perlu disambungkan ke sistem. Pada musim panas, anda memerlukan pengairan tempat tidur dan katil bunga. Berdasarkan data input tersebut, dapat disimpulkan bahawa untuk membekalkan air ke ekonomi ini, diperlukan sistem penyediaan air dengan parameter sekitar 3 meter padu per jam.
Untuk beban seperti itu, pam tiga inci sesuai. Unit itu sendiri mempunyai diameter 75 cm. Semasa memasang pam, penting untuk diingat bahawa peranti tidak boleh bersentuhan dengan dinding selongsong, yang bermaksud bahawa anda mesti berhati-hati bahawa terdapat ruang bebas di antara unsur-unsur - di dalam saluran paip.
Sebagai peraturan, pam tiga inci cukup untuk membekalkan air ke rumah persendirian.
Mengurangkan tekanan dan mengira rintangan hidraulik
Untuk menentukan kepala di dalam paip dan pemilihan peralatan yang betul yang membantu mengepam media cecair atau gas, perlu mengira penurunan tekanan. Sekiranya tiada akses ke rangkaian Internet, pengiraan dibuat mengikut formula:
Δp=λ·(l/d1)·(ρ/2)·v²
Δp - penurunan voltan di bahagian saluran paip, Pa l - panjang bahagian saluran paip, m λ - pekali rintangan d1 - keratan rentas paip, m ρ - tahap ketumpatan media yang diangkut, kg / m3 v - kelajuan pergerakan, m / s
Rintangan hidraulik terbentuk di bawah pengaruh 2 faktor utama:
- rintangan geseran;
- tentangan tempatan.
Pilihan pertama disediakan untuk pembentukan penyelewengan dan kekasaran yang menghalang pergerakan media yang dipam. Untuk mengatasi kesan penghambatan, penggunaan tenaga tambahan diperlukan. Dengan aliran laminar dan eksponen Reynolds rendah (Re) yang sepadan, dicirikan oleh keseragaman dan pengecualian kemungkinan mencampurkan lapisan bersebelahan media cecair atau gas, kesan kekasaran adalah minimum. Ini disebabkan oleh peningkatan parameter lapisan bawah likat yang melampau dari media yang dipam berbanding dengan penyimpangan dan penonjolan yang terbentuk di permukaan paip. Keadaan ini membolehkan paip dianggap lancar secara hidraulik.
Dengan peningkatan nilai Reynolds, lapisan bawah likat mempunyai ketebalan yang lebih kecil, yang memastikan pertindihan penyelewengan dan kesan kekasaran, tahap ketahanan hidraulik tidak bergantung pada eksponen Reynolds, dan ketinggian rata-rata penonjolan pada lapisan paip. Peningkatan seterusnya dalam nilai Reynolds memungkinkan untuk memindahkan media yang dipam ke mod aliran bergelora, di mana pemusnahan lapisan bawah likat terbentuk, dan geseran yang terbentuk ditentukan oleh nilai kekasaran.
Kerugian geseran dikira dengan penggantian data:
HT = [(λ · l) / de] · [w2 / (2g)]
- HT - kehilangan kepala dengan rintangan geseran, m
- [w2 / (2g)] - kepala halaju, m
- λ - pekali rintangan
- l - panjang bahagian saluran paip, m
- dЭ - nilai setara keratan rentas saluran paip, m
- w - kelajuan pergerakan media, m / s
- g - pecutan kerana graviti, m / s2
Kaedah untuk mengira kebergantungan kadar aliran air dan diameter saluran paip
Dengan menggunakan formula di bawah, anda boleh mengira aliran air di dalam paip dan menentukan pergantungan diameter paip pada aliran air.
Dalam formula penggunaan air ini:
- q ialah kadar aliran dalam l / s,
- V - menentukan kelajuan aliran hidraulik dalam m / s,
- d - bahagian dalaman (diameter dalam cm).
Mengetahui kadar aliran dan d bahagian, adalah mungkin, dengan menggunakan pengiraan songsang, untuk menetapkan kelajuan, atau, mengetahui kadar aliran dan kelajuan, untuk menentukan diameternya. Sekiranya pengecas tambahan (misalnya, di bangunan tinggi), tekanan yang dihasilkan olehnya dan kadar aliran hidraulik ditunjukkan dalam pasport instrumen. Tanpa suntikan tambahan, kadar aliran paling kerap berbeza dalam julat 0,8-1,5 m / s.
Untuk pengiraan yang lebih tepat, kerugian kepala diambil kira menggunakan formula Darcy:
Untuk mengira, anda juga mesti memasang:
- panjang saluran paip (L),
- faktor kerugian, yang bergantung kepada kekasaran dinding saluran paip, pergolakan, kelengkungan dan bahagian dengan injap berhenti (λ),
- kelikatan bendalir (ρ).
Hubungan antara nilai D saluran paip, laju aliran hidraulik (V) dan laju aliran air (q), dengan mempertimbangkan sudut cerun (i), dapat dinyatakan dalam jadual di mana dua kuantiti yang diketahui dihubungkan oleh garis lurus, dan nilai kuantiti yang diinginkan akan dilihat di persimpangan skala dan garis lurus.
Untuk justifikasi teknikal, grafik pergantungan kos operasi dan modal juga dibuat dengan penentuan nilai optimum D, yang ditetapkan pada persimpangan lengkung kos operasi dan modal.
Pengiraan aliran air melalui paip dengan mengambil kira penurunan tekanan dapat dilakukan dengan menggunakan kalkulator dalam talian (contoh: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy- raschet-truboprovoda.html). Untuk pengiraan hidraulik, seperti dalam formula, anda perlu mengambil kira faktor kerugian, yang menunjukkan pilihan:
- kaedah mengira rintangan,
- bahan dan jenis sistem paip (keluli, besi tuang, asbes, konkrit bertetulang, plastik), di mana ia diambil kira bahawa, misalnya, permukaan plastik kurang kasar daripada keluli dan tidak menghakis,
- diameter dalaman,
- panjang bahagian,
- penurunan tekanan untuk setiap meter saluran paip.
Beberapa kalkulator mengambil kira ciri tambahan sistem perpaipan, misalnya:
- baru atau tidak baru dengan lapisan bitumen atau tanpa lapisan pelindung dalaman,
- dengan lapisan luaran plastik atau polimer-simen,
- dengan lapisan simen-pasir luaran, digunakan dengan kaedah yang berbeza, dll.
Cara mengira diameter paip gas
Paip gas dikira sedikit berbeza daripada paip air. Berikut adalah nilai asasnya:
- halaju dan tekanan gas;
- panjang paip dengan kehilangan tekanan pada kelengkapan;
- penurunan tekanan dalam had yang boleh diterima.
Pengiraan diameter paip gas dapat dilakukan mengikut formula:
di mana diameter dalaman saluran paip, m;
V´ - penggunaan volumetrik udara termampat, m³ / s;
L adalah panjang saluran paip, disesuaikan untuk kelengkapan, m;
Δp - penurunan tekanan yang dibenarkan, bar;
pmax - tekanan pemampat atas, bar.
Oleh itu, ketika memilih diameter paip, parameter penting adalah throughput, yang bergantung pada keratan rentas dan ukuran dalaman garis. Oleh itu, sangat mustahak untuk mengukur data seperti tekanan yang dibenarkan, ketebalan dinding, diameter dalaman paip, sifat pembawa haba atau gas.
Bagaimana anda mengukur saluran paip? Beritahu kami, dengan parameter apa anda mengira paip untuk rumah anda sendiri?
Semasa meletakkan bekalan air, perkara yang paling sukar adalah mengira jumlah bahagian paip. Pengiraan yang betul akan memastikan bahawa kadar aliran air tidak terlalu besar dan tekanannya tidak menurun.
