Расчет гидравлических потерь


Расчет потерь напора по длине. Определение потерь давления

Расчеты, проектирование / Расчеты онлайн / Онлайн расчет потерь напора по длине

Посмотреть формулы для расчета потерь напора по длине.

Введите исходные данные

Для ввода десятичных дробей используйте точку.

Внутренний диаметр трубопровода:мм Длина трубопровода:м Расход: л/мин Рабочая жидкость (Температура 20 град. С): Вода
Бензин
Нефть
Керосин
Масло И-20
Масло И-50

Материал трубопровода: Сталь
Чугун
Медь
Алюминий
Резина
Бетон
Полипропилен

Я задам кинематическую вязкость и эквивалентную шероховатость самостоятельно.

Pressure loss calculator - English version.

Формулы для расчета потерь давления по длине

Данная автоматизированная система позволяет произвести расчет потерь напора по длине online. Расчет производится для трубопровода, круглого сечения, одинакового по всей длине диаметра, с постоянным расходом по всей длине (утечки или подпитки отсутствуют). Расчет производится для указанных жидкостей при температуре 20 град. С. Если вы хотите рассчитать потери напора при другой температуре, или для жидкости отсутствующей в списке, перейдите по указанной выше ссылке - Я задам кинематическую вязкость и эквивалентную шероховатость самостоятельно.

Для получения результата необходимо правильно заполнить форму и нажать кнопку рассчитать. В ходе расчета значения всех величин переводятся в систему СИ. При необходимости полученную величину потерь напора можно перевести в потери давления.

Порядок расчета потерь напора

    Вычисляются значения:
  • средней скорости потока
  • где Q - расход жидкости через трубопровод, A - площадь живого сечения, A=πd2/4, d - внутренний диаметр трубы, м
  • числа Рейнольдса - Re
  • где V - средняя скорость течения жидкости, м/с, d - диаметр живого сечения, м, ν - кинематический коэффициент вязкости, кв. м/с, Rг - гидравлический радиус, для круглой трубы Rг=d/4, d - внутренний диаметр трубы, м

Определяется режим течения жидкости и выбирается формула для определения коэффициента гидравлического трения.

  • Для ламинарного течения Re<2000 используются формула Пуазеля.
  • Для переходного режима 2000<Re<4000 - зависимость:
  • Для турбулентного течения Re>4000 универсальная формула Альтшуля.
  • где к=Δ/d, Δ - абсолютная эквивалентная шероховатость.

Потери напора по длине трубопровода вычисляются по формуле Дарси — Вейсбаха.

Потери напора и давления связаны зависимостью.

Δp=Δhρg
где ρ - плотность, g - ускорение свободного падения.

Потери давления по длине можно вычислить используя формулу Дарси — Вейсбаха.

После получения результатов рекомендуется провести проверочные расчеты. Администрация сайта за результаты онлайн расчетов ответственности не несет.

Как правильно заполнить форму

Правильность заполнения формы определяет верность конечного результата. Заполните все поля, учитывая указанные единицы измерения. Для ввода чисел с десятичной частью используйте точки.

Расчет потери напора в трубопроводе, Гидравлическое сопротивление трубы

Онлайн калькулятор позволяет определить величину гидравлического сопротивления и потери напора на участке трубопровода. Расчет гидравлического сопротивления производится на основе учебного пособия «Теоретические основы гидравлики и теплотехники». Для определения потери напора используются формулы Дарси — Вейсбаха.

Результат вычислений потери напора по длине трубы может использоваться при проектировании сетей и подборе насосных агрегатов.

Скачать теоретические основы гидравлики и теплотехники (pdf 1.5 Мб)

+0.3

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

Шиберная задвижка

Шаровый обратный клапан

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+3. 2

Обратный клапан с пластинкой

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+3.2

Автоматическая трубная муфта

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+0. 5

Отвод 45°

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+0.25

Отвод 90°

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+0. 5

Коническое сужение

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+0.1

Закругленное сужение

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+0. 1

Стандартное сужение

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+1

Расширение, 5°

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+0. 2

Расширение, 10°

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+0.5

Расширение, 15°

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+0. 85

Стандартное расширение

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+1

Электрический редуктор

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+0. 5

Дополнительные Zeta-значения

  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

+1

Рассчитать

Гидравлические потери давления – инженерный успех

Гидравлические потери давления везде . Когда жидкость перемещается из одной точки в другую, на жидкость действуют определенные силы, которые заставляют ее терять, а в одном случае (в случае подъема) потенциально увеличивать давление. Если вы инженер, который имеет дело с гидравлическим давлением, вы, вероятно, знакомы с гидравлическими расчетами.

Тем не менее, все мы знаем, что в наши дни именно компьютеры выполняют гидравлические расчеты. Вы просто вводите или вводите некоторые параметры в компьютерную программу, и вы можете определить потерю давления. Несмотря на это, очень важно понимать, как выполнять гидравлические расчеты.

Понимание того, как выполнять расчеты, позволяет понять, какие атрибуты системы влияют на потерю или увеличение давления. Если вы понимаете, как такие факторы, как диаметр трубы, длина, высота над уровнем моря и тип материала, изменяют ваши потери давления, вам будет легче манипулировать этими факторами, чтобы получить то, что вам нужно или нужно от вашей гидравлической системы.

Трубы в подавляющем большинстве случаев являются средством перемещения жидкости из одной точки в другую. Итак, на этой странице будут рассмотрены динамические гидравлические расчеты для жидкости в трубе. Жидкость в трубе имеет три типичные причины потери давления, последняя из которых может привести к увеличить давление. Потеря на трение   через трубы и фитинги, потеря давления из-за дополнительных устройств и потеря (или увеличение) от изменения высоты .

*Насос — это устройство, повышающее давление. Поскольку это единственное устройство для этого, я его не упомянул. Если вы хотите узнать больше о размерах насоса, ознакомьтесь с этим постом.


Трение – враг давления в трубах и фитингах, соединяющих трубы. Эффект трения заключается в том, что чем быстрее движется жидкость, тем больше ожидаемая потеря давления. Таким образом, снижая скорость, можно уменьшить потери давления.

Как определить потерю давления в трубе из-за трения? Потеря давления из-за трения происходит только тогда, когда жидкость движется . Существует 3 распространенных метода расчета потерь на трение. Таблицы (или графики), формула Хазена-Вильямса (если жидкостью является вода) и уравнение Дарси-Вейсбаха.

Таблица или график — это самый простой способ найти потерю давления из-за трения, а также если в вашей отрасли используются обычные материалы и размеры труб. Вероятно, вы сможете найти один из них, который вы можете просто изучить и определить, какова потеря давления на фут. Как видите, потеря давления на фут зависит от скорости потока (GPM). Расход, если его необходимо найти, можно рассчитать по скорости жидкости и внутреннему диаметру трубы. Итак, опять же, снижение скорости и, следовательно, расхода уменьшит потери давления.

Рисунок 1: Типовая таблица потерь на трение

Если вам известна длина трубы, с которой вы работаете, вам просто нужно умножить потерю давления на фут (или метр) на общую длину трубы.

Если у вас нет доступа к одной из этих таблиц или вы хотите понять, как получаются значения из таблиц, вы можете использовать одно из приведенных выше уравнений для определения потери давления.


Первое уравнение, относящееся к потере давления на трение. Я буду обсуждать Формула Хазена-Вильямса . Эту формулу проще использовать, хотя обычно она считается менее точной из двух формул и применима только к жидкой воде. Приведенное ниже уравнение представляет собой имперскую версию формулы, которую нельзя использовать с метрическими числами.

EQ1: Формула Хазена-Вильямса

P = потеря давления на фут (psi)

Q = расход (гал/мин)

C = коэффициент Хазена-Вильямса (коэффициент потерь на трение)

d = внутренний диаметр трубы (дюймы)

Коэффициент Хазена-Вильямса (C) представляет собой значение, основанное на материале трубы. Увеличение этого значения уменьшит потери давления на трение. Таким образом, если у вас есть сталь со значением C около 120 и ХПВХ со значением C около 150, ваш ХПВХ будет иметь меньшую потерю давления из-за трения.

Решение для P даст вам потерю давления на фут, которую вы затем можете использовать с общей длиной трубы для определения общих потерь на трение. Если по какой-то причине вы не знаете значение C или если вы используете жидкость, отличную от воды, вы можете использовать уравнение Дарси-Вейсбаха.


В отличие от формулы Хазена-Вильямса, в формуле Дарси-Вейсбаха используется число Рейнольдса жидкости . Это делает формулу применимой к другим жидкостям, кроме воды, поскольку число Рейнольдса зависит от свойств жидкости. Эта версия формулы Дарси-Вейсбаха вернет потерю давления на фут (т. е. PSI/ft), а не напор (т. е. ft h30).

EQ2: Формула Дарси-Вейсбаха

P = потеря давления на фут

f = Коэффициент трения Дарси

X = Плотность жидкости

V = Скорость

d = Внутренний диаметр трубы

диаметр трубы

Коэффициент трения Дарси (f) определяется с использованием числа Рейнольдса . Поэтому, чтобы найти значение коэффициента трения, вам сначала нужно определить число Рейнольдса. Число Рейнольдса определяется из характеристик жидкости и характеристик трубы, по которой проходит жидкость.

EQ3: Уравнение числа Рейнольдса

RE = Номер Рейнольда

x = плотность

V = скорость жидкости

L = длина (включая все эквивалентные длины)

μ = динамичная вязкость

, если у вас есть, у вас есть, у вас есть. ламинарный поток, фактор трения Дарси просто.

EQ4: Уравнение коэффициента трения Дарси для ламинарного течения

f = коэффициент трения Дарси

Re = число Рейнольдса

Если у вас турбулентный поток, вы должны использовать диаграмму Муди, как показано ниже.

Рисунок 2 : Диаграмма Moody, используемая для турбулентного потока внутренний диаметр трубы.

EQ5 : Относительная шероховатость

r = Относительная шероховатость

ε = Абсолютная шероховатость

d = Внутренний диаметр трубы

Как видно из дополнительных расчетов, формула Дарси-Вейсбаха намного сложнее, но во многих ситуациях она гораздо более применима.


После того, как вы определили потерю давления на фут, вы должны просто умножить ее на длину участка трубы. Если вы бежите не по прямой и у вас есть отводы и тройники (и другие фитинги), вы должны определить эквивалентную длину этих фитингов.

Эквивалентная длина - это именно то, на что это похоже. Колено, тройник или любой другой фитинг, вызывающий изменение направления, вызовет потерю давления. Путем учета этой потери давления является эквивалентная длина. Эквивалентная длина — это просто эквивалентное количество прямой трубы, необходимое для создания такой же потери давления. Например, изгиб или колено под углом 90° могут иметь эквивалентную длину 14 футов 0 дюймов. Это означает, что даже при том, что фактическая длина изгиба намного меньше 14 футов 0 дюймов, потеря давления должна быть такой же, как из-за трения, если этот поток прошел 14 футов 0 дюймов.

Ваши фитинги, которые могут включать в себя что угодно, от муфт до колен и клапанов, будут иметь эквивалентную длину, которая должна быть предоставлена ​​производителем или соответствовать отраслевым стандартам. Типичная таблица, показывающая эквивалентную длину, показана ниже.

Рисунок 3: Таблица эквивалентных длин

Вам нужно просто добавить все эквивалентные длины всех ваших фитингов к длинам прямой трубы и умножить общую длину на потерю давления на фут, рассчитанную ранее. Это даст вам общую потерю давления, которую вы испытаете между двумя точками, которые вы рассчитываете.

EQ6: Потеря давления из-за трения


В отличие от клапанов или фитингов, которые используют эквивалентную длину для определения потери давления, существуют другие устройства , которые также вызывают потерю давления. Основное отличие этих клапанов от других клапанов и фитингов заключается в том, что производитель сообщает о потере давления не как длину, а как фактическое значение давления. Это может быть связано с тем, что устройство — будь то клапан, датчик, фитинг или что-то другое — нарушает поток таким образом, что это не похоже на потерю давления из-за трения в трубе.

Обычно производители предоставляют либо график, либо диаграмму, отображающую потери давления для определенных потоков. Найти потери давления с помощью этих устройств несложно, так как вы должны просто записать потери при указанном вами давлении.

Ниже приведена диаграмма, показывающая потери давления через устройство, которое обычно устанавливается на 12-дюймовом отрезке трубы. Обратите внимание на потерю давления в устройстве, даже когда скорость потока равна 0, и потеря давления фактически падает примерно до 1100 галлонов в минуту. Эти характеристики полностью отличаются от того, что можно было бы ожидать от потери давления от трения.

Рисунок 4: Диаграмма потерь давления в устройстве


Последний фактор, который может вызвать изменение давления, — это фактор, не зависящий от расхода. Это также единственный фактор, который может фактически повысить давление без насоса. Этот коэффициент равен высоте .

Изменение высоты — это изменение давления, которое легче всего рассчитать, если у вас есть все числа. К сожалению, эти цифры может быть трудно определить в зависимости от вашей конкретной ситуации.

Чтобы получить изменение давления из-за изменения высоты или высоты, вам необходимо знать высоты вашей начальной и конечной точек. Изменение давления будет просто плотностью жидкости, умноженной на изменение высоты. Существует множество способов записи плотности, поэтому крайне важно использовать правильные единицы измерения для определения правильного давления; вам может потребоваться сделать некоторые преобразования.

EQ7: Изменение давления от высоты

P = Изменение давления

Δ = Изменение высоты или превышения

X = Плотность жидкости

Изменение давления из-за изменения высоты очень легко рассчитать, потому что обычно вам нужно будет учитывать только начальную и конечную точки. Вам не нужно рассчитывать это каждый раз, когда происходит изменение высоты. Даже если ваши трубы поднимаются, а затем опускаются десятки раз, единственное, что имеет значение для этого конкретного расчета, это то, где вы начинаете и где заканчиваете.

Если ваша начальная точка находится ниже конечной точки, это изменение давления будет отрицательным. Вы теряете подъемное давление между началом потока и концом потока.

Если ваша начальная точка расположена выше требуемой точки давления, это изменение давления будет положительным. Вы получаете давление на высоте между началом потока и концом потока, поскольку общий вес воды давит на место, где вам требуется определенное давление.


Теперь, когда вы нашли потери давления из-за трения, устройств и подъема, последний шаг — просто объединить эти потери, чтобы найти общую потерю давления. Ваша общая потеря давления — это просто сумма этих трех потерь (это может быть прирост давления, основанный на изменении вашего давления на высоте, но обычно это не так).

EQ8: Полная потеря давления

Считаете эту статью полезной? Рассмотрите возможность использования приведенной ниже ссылки, чтобы совершить покупку через Amazon. Как партнер Amazon, небольшая часть любой покупки, сделанной после перехода по ссылке, будет идти к нам, чтобы мы продолжали предоставлять вам больше инженерного контента.

Уравнение Хазена-Вильямса для определения потерь на трение – расчет потерь напора в водопроводных трубах

Уравнение Дарси-Вейсбаха с диаграммой Муди считается наиболее точной моделью для оценки потерь на трение при установившемся потоке в трубах. Поскольку уравнение Дарси-Вейсбаха требует итеративного расчета, можно предпочесть альтернативный эмпирический расчет потерь напора, такой как уравнение Хазена-Вильямса:

h 100ft = 0.2083 (100 / c) 1.852 q 1.852 / d h 4.8655                           (1)

where

h 100ft = friction потеря напора в футах водяного столба на 100 футов трубы (ft h30 /100 футов трубы)

c = постоянная шероховатости Хазена-Вильямса

q = объемный расход (гал/мин)

d h = внутренний гидравлический диаметр (дюймы)

Обратите внимание, что формула Хазена-Уильямса является эмпирической и не имеет теоретического обоснования. Имейте в виду, что константы шероховатости основаны на «нормальных» условиях и составляют примерно 1 м/с (3 фута/с) .

Пример - потеря напора на трение в водопроводной трубе

200 галлонов/мин воды протекает по 3-дюймовой трубе из полиэтилена DR 15 с внутренним диаметром 3,048 дюйма. Коэффициент шероховатости для трубы из полиэтилена равен 140, а длина трубы составляет 30 футов. Потеря напора для трубы длиной 100 футов может быть рассчитана как

H 100ft = 0,2083 (100/140) 1,852 (200 гал / мин) 1,852 / (3,048 дюйма) 4.8655

36 = 7 4 0005 9000 2 33 = 7 9000 9000 2 333333336333 3 377 4 9000 9000 2 6 = 7 9000 9000 2 6 = 7 4 9000 9000 2 6 h.

The head loss for 30 ft pipe can be calculated

h 30ft = h 100ft (30 ft) / (100 ft)

        =  9 (30 ft) / ( 100 футов)

= 2,7 фута H 2 O

Связанное мобильное приложение из инженерного набора для инструментов

  • Water Pipes Calculator Calculator App

- бесплатные приложения для использования на основе мобильных приложений для мобильных приложений. Использование для мобильных приложений. Использование на основе мобильных приложений. Использование для мобильных приложений. Использование на основе мобильных приложений.

Онлайн-калькулятор Хазенса-Вильямса

Имперские единицы

Приведенные ниже калькуляторы можно использовать для расчета удельной потери напора (потеря напора на 1 00 футов (м) трубы ) и фактической потери напора для фактической длины трубы. Значения по умолчанию взяты из приведенного выше примера.

L - Длина трубы или трубки (FT)

C - Коэффициент шероховатой определяется для типа трубки или трубки

Q 3333. -Clow. d h - внутренний гидравлический диаметр (дюйм)

  • Размеры труб
  • Сделать ярлык для этого калькулятора на главном экране?
Единицы СИ

L - Длина трубы или трубки (M)

C - Коэффициент шероховатой.

d h - внутренний гидравлический диаметр (мм)