Как определить расход воды по давлению и диаметру трубы


калькулятор, формула и таблица СНИП 2.04.01-85

На чтение 7 мин. Обновлено

Предприятия и жилые дома потребляют большое количество воды. Эти цифровые показатели становятся не только свидетельством конкретной величины, указывающей расход.

Помимо этого они помогают определить диаметр трубного сортамента. Многие считают, что расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению невозможен, так, как эти понятия совершенно не связаны между собой.

Но, практика показала, что это не так. Пропускные возможности сети водоснабжения зависимы от многих показателей, и первыми в этом перечне будут диаметр трубного сортамента и давление в магистрали.

Выполнять расчет пропускной способности трубы в зависимости от ее диаметра рекомендуют еще на стадии проектирования строительства трубопровода. Полученные данные определяют ключевые параметры не только домашней, но и промышленной магистрали. Обо всем этом и пойдет далее речь.

Расчитаем пропускную способность трубы с помощью онлайн калькулятора

Чтобы правильно посчитать, необходимо обратить внимание, что 1кгс/см2 = 1 атмосфере; 10 метров водяного столба = 1кгс/см2 = 1атм; 5 метров водяного столба = 0.5 кгс/см2 и = 0.5 атм и т.д. Дробные числа в онлайн калькулятор вводятся через точку (Например: 3.5 а не 3,5)

Введите параметры для расчёта:

Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод

Критерии, оказывающие влияние на описываемый показатель, составляют большой список. Вот некоторые из них.

  1. Внутренний диаметр, который имеет трубопровод.
  2. Скорость передвижения потока, которая зависит от давления в магистрали.
  3. Материал, взятый для производства трубного сортамента.

Определение расхода воды на выходе магистрали выполняется по диаметру трубы, ведь эта характеристика совместно с другими влияет на пропускную способность системы. Так же рассчитывая количество расходуемой жидкости, нельзя сбрасывать со счетов толщину стенок, определение которой проводится, исходя из предполагаемого внутреннего напора.

Можно даже заявить, что на определение «трубной геометрии» не влияет только протяженность сети. А сечение, напор и другие факторы играют очень важную роль.

Помимо этого, некоторые параметры системы оказывают на показатель расхода не прямое, а косвенное влияние. Сюда относится вязкость и температура прокачиваемой среды.

Подведя небольшой итог, можно сказать, что определение пропускной способности позволяет точно установить оптимальный тип материала для строительства системы и сделать выбор технологии, применяемой для ее сборки. Иначе сеть не будет функционировать эффективно, и ей потребуются частые аварийные ремонты.

Расчет расхода воды по диаметру круглой трубы, зависит от его размера. Следовательно, что по большему сечению, за определенный промежуток времени будет выполнено движение значительного количества жидкости. Но, выполняя расчет и учитывая диаметр, нельзя сбрасывать со счетов давление.

Если рассмотреть этот расчет на конкретном примере, то получается, что через метровое трубное изделие сквозь отверстие в 1 см пройдет меньше жидкости за определенный временной период, чем через магистраль, достигающей в высоту пару десятков метров. Это закономерно, ведь самый высокий уровень расхода воды на участке достигнет самых больших показателей при максимальном давлении в сети и при самых высоких значениях ее объема.

Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85

Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.

Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.

Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:

Внешний объем трубного сортамента (мм)

Примерное количество воды, которое получают в литрах за минуту

Примерное количество воды, исчисляемое в м3 за час

20

15

0,9

25

30

1,8

32

50

3

40

80

4,8

50

120

7,2

63

190

11,4

Если ориентироваться на нормы СНИП, то в них можно увидеть следующее – суточный объем потребляемой воды одним человеком не превышает 60 литров. Это при условии, что дом не оборудован водопроводом, а в ситуации с благоустроенным жильем, этот объем возрастает до 200 литров.

Однозначно, эти данные по объему, показывающие потребление, интересны, как информация, но специалисту по трубопроводу понадобятся определение совершенно других данных – это объем (в мм) и внутреннее давление в магистрали. В таблице это можно найти не всегда. И более точно узнать эти сведениям помогают формулы.

Уже понятно, что размеры сечения системы влияют на гидравлический расчет потребления. Для домашних расчетов применяется формула расхода воды, которая помогает получить результат, имея данные давления и диаметра трубного изделия. Вот эта формула:

Формула для вычисления по давлению и диаметру трубы: q = π×d²/4 ×V

В формуле: q показывает расход воды. Он исчисляется литрами.  d – размер сечению трубы, он показывается в сантиметрах. А V в формуле – это обозначение скорости передвижения потока, она показывается в метрах на секунду.

Если сеть водоснабжения питается от водонапорной башни, без дополнительного влияния нагнетающего насоса, то скорость передвижения потока составляет приблизительно 0,7 – 1,9 м/с. Если подключают любое нагнетающее устройство, то в паспорте к нему имеется информация о коэффициенте создаваемого напора и скорости перемещения потока воды.

Данная формула не единственная. Есть еще и многие другие. Их без труда можно найти в сети интернета.

В дополнение к представленной формуле нужно заметить, что огромное значение на функциональность системы оказывают внутренние стенки трубных изделий. Так, например, пластиковые изделия отличаются гладкой поверхностью, нежели аналоги из стали.

По этим причинам, коэффициент сопротивления у пластика существенно меньше. Плюс ко всему, эти материалы не подвергаются влиянию коррозийных образований, что также оказывает положительное действие на пропускные возможности сети водоснабжения.

Определение потери напора

Расчет прохода воды производят не только по диаметру трубы, он вычисляется по падению давления. Вычислить потери можно посредством специальных формул. Какие формулы использовать, каждый будет решать самостоятельно. Чтобы рассчитать нужные величины, можно использовать различные варианты. Единственного универсального решения этого вопроса нет.

Но прежде всего, необходимо помнить, что внутренний просвет прохода пластиковой и металлопластиковой конструкции не поменяется через двадцать лет службы. А внутренний просвет прохода металлической конструкции со временем станет меньше.

А это повлечет за собою потери некоторых параметров. Соответственно, скорость воды в трубе в таких конструкциях является разной, ведь по диаметру новая и старая сеть в некоторых ситуациях будут заметно отличаться. Так же будет отличаться и величина сопротивления в магистрали.

Так же перед тем, как рассчитать необходимые параметры прохода жидкости, нужно принять к сведению, что потери скорости потока водопровода связанны с количеством поворотов, фитингов, переходов объема, с наличием запорной арматуры и силой трения. Причем, все это при вычисления скорости потока должны проводиться  после тщательной подготовки и измерений.

Расчет расхода воды простыми методами провести нелегко. Но, при малейших затруднениях всегда можно обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться онлайн калькулятором. Тогда можно рассчитывать на то, что проложенная сеть водопровода или отопления будет работать с максимальной эффективностью.

Видео – как посчитать расход воды

Расчет расхода воды и диаметра трубы

Расход воды и диаметр трубы подробно исследованы в счетах. Системы водяного отопления, индивидуальное и региональное отопление жилых домов сегодня, завод и цех, отопление теплиц, геотермальная энергия используется для систем отопления.

Счет расхода воды

Требуется система отопления Расход воды , определение размеров трубы системы отопления (определение диаметра трубы) является первым параметром при обосновании потребности.Находясь в скорости жидкости, определяется перепад давления, а также другие параметры, можно указать диаметр трубы. Расход воды , температура тепла в системе отопления и температура обратной воды рассчитаны по формуле Уравнение 1.1 ;
m = Q / (ρ × Cp × ΔT) [м³ / ч] Уравнение 1.1
здесь;

м [м3 / с]: Расход воды
Q [кВт]: тепловые требования
ρ [кг / м3]: Плотность воды (Таблица 1.1)
CP [кДж / кг ° c]: удельная температура воды (Таблица 1.1)
ΔT [° c]: разница температур в обратном трубопроводе между
Пример-1. :
Потребность в отоплении 1000 кВт, температура на выходе системы отопления 90 ° C и температура обратной линии отопления 70 ° C - это потребность теплицы в тепличной воде;
м = 1000 / (972 × 4198 × 20) = 0,0123 [м³ / ч] = '0,0123 × 3600 = 44,1 [м³ / ч]
Примечание: плотность и удельная теплоемкость средней температуры воды в оба конца (80 ° в) значения взяты из таблицы 1.1.

Расчет диаметра трубы

Требуется система отопления Расход воды было рассчитано после определения диаметра трубы, составляющей систему, после того, как расчет был назначен с помощью следующих шагов.
Принцип Бернулли, поток может возникать в рассматриваемом случае A, точка B должна иметь больше энергии. ( Рисунок 1.1 ) Эта разница в энергии, трение в трубе между жидкостью и внутренними колоннами трубы, используемое для преодоления сопротивления.

Рисунок 1.1 - Принцип Бернулли

Полный перепад давления энергообменной жидкости hf (м). Падение давления зависит от следующих параметров.
L [м]: длина трубы
D [м]: внутренний диаметр трубы
V [м / с]: среднее значение скорости жидкости
μ [Па с]: динамическая вязкость жидкости
ρ [кг / м3]: жидкость плотность
KS [м]: Шероховатость трубы
Падение давления создает сопротивление жидкости, уравнение Д'Арси-Вайсбаха известно как уравнение .2 рассчитывается из.
HF = λ × (L / D) × [(ρ. V ²) / 2] [Па] Уравнение 1.2
здесь;

HF [Па]: перепад давления
λ [-]: коэффициент трения (диаграмма Муди на рис. 1.2)
L [м]: длина трубы
D [м]: внутренний диаметр трубы
V [м / с]: в средней скорости жидкости (Уравнение 1.3)
ρ [кг / м3]: Плотность жидкости
Расчет диаметра трубы, Уравнение 1.2 выполняется с использованием формы метода проб и ошибок.Расход жидкости приблизительно соответствует выбранному диаметру трубы; выбранный диаметр трубы и другие параметры, Уравнение 1.2 вместо этого устанавливает. Длина трубы, L, а не 1, позволяет рассчитать падение давления в расходомере трубы. В системах отопления рекомендуется перепад давления на трубу с любовницей для труб малого диаметра (от DN150) на 100-200 Па / м, а для труб большого диаметра на 100-150 Па / м. довести падение давления до диаметра трубы Выбранный, должен оставаться в пределах рекомендуемого диапазона падения давления.Если падение давления, происходящее в соответствии с выбранным анкером, рекомендуется не выбрано в диапазоне диаметров, путем изменения расчетов падения давления в этом диапазоне снова будет до.
Скорость нахождения в жидкости рассчитывается по Уравнению 1.3 .
V = (4 × м) / (π × D ²) [м / с] Уравнение 1.3

здесь; V [м / с]: среднее значение скорости жидкости
м [м3 / с]: расход воды (уравнение 1.1)
D [м]: внутренний диаметр трубы

Рис. 1.2 Диаграмма Moody
Также описаны расчет расчета диаметра трубы и перепада давления, относительной шероховатости, числа Рейнольдса, расчет динамической вязкости жидкости, а также другие необходимые параметры Пример-1.2 .

Пример-1.2 :
Потребность в отопительной воде 45 [м³ / ч] - это диаметр трубы системы отопления теплицы? (Средняя температура воды 80 ° С)

1. Итерация (диаметр трубы = DN150, D = 160, 3 мм)
• Скорость нахождения в жидкости рассчитывается по Уравнению 1.3 .

V = (4 × 45) / (π × 3600 × 0,1603 ²) = 0,62 [м / с]
• Коэффициент Рейнольдса основан на числе числа Рейнольдса рассчитывается по уравнению 1.4

Re = ρ × V × D / μ [-] Уравнение 1.4

здесь;
Re [-]: Число Рейнольдса
ρ [кг / м3]: Плотность жидкости (Таблица 1.1)
V [м / с]: среднее значение скорости жидкости (Уравнение 1.3)
D [м]: внутренний диаметр трубы
μ [Па · с]: динамическая вязкость воды (Таблица 1.1)

Таблица 1.1 - тепловые свойства воды
Из уравнения 1.4;

Re = 971,82 × 0,62 × 0,1603 / (0,355 × 10-³) = 272071 [-]

• Относительный коэффициент трения, зависящий от относительной шероховатости, рассчитывается по формуле Уравнение 1.5 .

B. Шероховатость = ks / D [-] Уравнение 1.5

здесь;
KS [м]: Шероховатость трубы (Таблица 1.2)
D [м]: Внутренний диаметр трубы


Таблица 1.2 - в соответствии с коэффициентами шероховатости в материале

Уравнение 1.5 ден;
B. Шероховатость = 0,045 * 10-³ / 0,1603 = 0,0003 [-]

• Коэффициент трения, число Рейнольдса (272071) и относительное значение pürüzlülüğe (0,0003) из рисунка 1.2 λ = 0,016.

• Все эти значения находятся в Уравнение 1.2. Вместо этого рассчитывается по перепаду давления.

HF = 0,016 × (1 / 0,1603) × (971,82 × ² 0,62 / 2) = 18,64 [Па / м]

Падение давления от рекомендуемых падений давления (100-150 Па / м) очень мало и меньше диаметра, указанного выше, с учетом цифр, которое повторяется до значения в пределах диапазона падения давления.

2. Итерация (диаметр трубы = DN100, D = 107, 1 мм)

V = (4 × 45) / (π × 3600 × 0,1071 ²) = 1,39 [м / с]
Re = 1,39 × 971,82 × 0,1071 / (0,355 × 10-³) = 407532 [- ]
B. Шероховатость = 0,045 * 10-³ / 0,1071 = 0,0004 [-]

• Коэффициент трения, число Рейнольдса (407532) и относительное значение pürüzlülüğe (0,0004) из рисунка 1.2 λ = 0,016.

HF = 0,016 × (1 / 0,1071) × (971,82 × 1,39 ² / 2) = 140,25 [Па / м]

Источник: Изобор, Изобор.com
Информация: İzobor по специальному разрешению содержание подготовлено путем принятия вашего собственного веб-сайта. Спасибо за информацию и делитесь ими.

.

Расход жидкости и падение давления

Трубопроводы - расход жидкости и потеря давления - вода, канализация, стальные трубы, трубы из ПВХ, медные трубы и т. Д.

Абсолютная, динамическая и кинематическая вязкость

Динамическая, абсолютная и кинематическая вязкости - преобразование между Сантистокс (сСт), сантипуаз (сП), универсальные секунды Сейболта (SSU) и градус Энглера

Кипящие жидкости - максимальная скорость всасываемого потока

Рекомендуемая максимальная скорость всасываемого потока при перекачивании кипящих жидкостей

Кипящие жидкости - максимальная скорость откачки

90 006 Рекомендуемая скорость макс потока на поставки (давление) стороны при перекачке кипящей жидкости

емкости канализационных труб

пропускная способность канализационных и сточных труб - галлонов в минуту и ​​литр в секунду

Сравнение потерь на трение в сталь, медь и Пластиковые трубы

Поток воды и потеря напора на трение (фут / 100 футов) 9 0008 в стальных, медных и пластиковых трубах из ПВХ

Сравнение вторичных охлаждающих жидкостей

Удельный вес, точки замерзания и вязкость вторичных охлаждающих жидкостей, таких как хлорид кальция, хлорид натрия, этиленгликоль и пропиленгликоль

Медные трубы - теплопроводность

Горячая вода теплопроводность для медных труб типа L

Медные трубки - потеря давления в фитингах и клапанах, выраженная как эквивалентная длина трубки

Медные трубные фитинги и эквивалентная длина - в футах прямой трубки

Уравнение Дарси-Вайсбаха для давления и основных потерь напора

Уравнение Дарси-Вайсбаха можно использовать для расчета основных потерь давления или напора из-за трения в каналах, трубах или трубах.

Загрузить ANSI, Американский национальный институт стандартов, стандарты

ANSI является частной некоммерческой организацией. , членская организация, которая действует не как разработчик стандартов, а как стандарт координирующий и утверждающий орган dards

Уравнение энергии - потеря напора в воздуховодах, трубах и трубах

Потеря давления и напора в каналах, трубах и трубах

Уравнение непрерывности

Уравнение непрерывности - это заявление о сохранении массы

Метод эквивалентной длины - расчет малых потерь давления в трубопроводных системах

Потери давления в трубопроводных системах с использованием метода эквивалентной длины трубы

Конвертер единиц расхода

Преобразование единиц объемного расхода - галлонов в минуту, литр / сек, куб.фут / мин, м 3 / ч - онлайн-калькулятор единиц расхода

Скорости потока жидкости в трубах

Расчет скорости потока жидкости и скорости в трубах

Уравнение Хазена-Вильямса - расчет потери напора в водяных трубах

Потери напора на трение ( футов) h3O на 100 футов трубы ) в водопроводных трубах можно оценить с помощью эмпирического ical Hazen-Williams

Расход воды в шланге - потеря давления

Расход воды и потеря давления из-за трения в шлангах

Системы водяного отопления - Стальные трубы Диаграмма потери давления

Стальные трубы в системах водяного отопления - диаграмма потери давления

Домашний газовый трубопровод - Производительность

Пропускная способность домашних газовых труб - в британских и метрических единицах

Гидравлический диаметр

Гидравлический диаметр труб и каналов

Скорость перекачки легкого топлива

Максимальная скорость потока легкого топлива при подаче насоса сторона

Скорость всасываемого потока светлого топлива

Рекомендуемая скорость всасываемого потока при перекачке светлых нефтепродуктов

Трубы с футеровкой и падение давления

Диаграммы падения давления для труб с футеровкой из PTFE, PP, PFA и PVDF

Плотность жидкости

Плотность обычных жидкостей как ацетон, пиво, масло, вода и подробнее

Жидкости - удельный вес

Удельный вес обычных жидкостей и жидкостей, таких как спирт, масла, бензол, вода и многие другие

Расчет размеров газовых труб низкого давления

Квартирные газовые трубопроводы

Трубы для сжиженного нефтяного газа и падение давления

Сопротивление и потеря давления в трубах для сжиженного нефтяного газа

Механическая энергия и уравнение Бернулли

Уравнение механической энергии, связанное с энергией на единицу массы, энергией на единицу объема и энергией на единицу веса с учетом напора

Минорные или динамические коэффициенты потерь для трубы или трубки Компоненты системы

Коэффициенты малых потерь для часто используемых компонентов в трубных системах

Незначительные потери напора в компонентах труб и воздуховодов - эквивалентные длины

Незначительные потери давления и напора в трубах, трубах и системах воздуховодов

Калькулятор угла наклона пилы под углом

Вычислить угол aw protractor angles

Природный газ - определение размеров труб

Расчет размеров трубопроводов природного газа низкого давления - британские единицы

Природный газ - определение размеров труб

Размеры труб для природного газа - давления выше 5 фунтов на квадратный дюйм (35 кПа)

Natural Газ - определение размеров труб

Определение размеров трубопроводов природного газа низкого давления - метрические значения

Нефтепроводы - рекомендуемые скорости потока

Скорости потока в масляных трубах должны поддерживаться в определенных пределах

Нефтепроводы и падение давления

Падение давления в масле трубы - вязкость в диапазоне 100 - 600 Saybolt Universal Seconds

PE - Полиэтиленовые трубы, расход и потеря давления

Расход воды в полиэтиленовых трубах с номинальным давлением SDR - потери давления и скорости - единицы измерения в британской системе мер и СИ

PE, PEH или Трубы из ПВХ - Диаграмма падения давления

Падение давления (бар / 100 м) и скорость i n Трубы из ПЭ, ПЭН или ПВХ

Трубы - типичные скорости жидкости

Расход жидкостей, газов и паров - типичные скорости жидкости

Трубы - содержание воды - вес и объем

Оценить содержание воды в трубах - вес и объем

Пластиковые трубы - потеря напора на трение

Потеря напора на трение (футы / 100 футов) в пластиковых трубах - ПВХ, ПП, ПЭ, PEH

Пневматические трубопроводы - потеря давления

Потеря давления в пневматических трубках - размеры от 5 до 36 мм

Пневматические системы транспортировки порошков и твердых тел

Пневматические транспортные системы используются для перемещения порошков и других твердых продуктов

Пневматические транспортные средства и транспортировка - скорость транспортировки

Рекомендуемая скорость воздуха для пневматической транспортировки таких продуктов, как цемент, уголь, мука и т. Д.

Пневматическая транспортировка

Введение в пневматическую транспортировку порошков

Трубы Pressfit - диаграмма потери давления

Диаграмма потери давления для потока воды в трубопроводе Pressfit

Трубопровод Pressfit - потери на трение

Трубопровод Pressfit с расходом воды и потерями на трение

Диаграммы градиента давления

Диаграмма градиента давления представляет собой графическое представление статическое давление в системе потока жидкости

Потеря давления в стальных трубах, график 40

Расход воды и потеря давления в стальных трубах сортамента 40 - британские единицы и единицы СИ - галлоны в минуту, литры в секунду и кубические метры в час

Давление в Голова - Конвертер единиц

Преобразование между единицами измерения давления и головками - например, фунт / дюйм 2 , атм, дюймы ртутного столба, бар, Па и другие..

Пропан - Размер трубы

Расчет размеров трубопроводов пропанового газа низкого давления - Британские единицы

Пропан - Размер труб

Расчет размеров трубопроводов пропанового газа низкого давления - Метрические единицы

Пропан Газ - Размер трубы

Размер пропана газопроводы - для давлений выше 5 фунтов на квадратный дюйм (35 кПа)

ПВХ - потери на трение в фитингах и эквивалентная длина

Незначительные потери в фитингах из ПВХ и ХПВХ, эквивалентные длине прямой трубы

Трубы из ПВХ - потери на трение и поток Таблица скоростей 40

Расход воды в трубах из термопластичного ПВХ и ХПВХ График 40 - потери на трение (фут / 100 футов, фунт / кв. Дюйм) и скорости потока при размерах от 1/2 до 16 дюймов

Трубы из ПВХ - потери на трение и график скоростей потока 80

Расход воды в трубах из термопластичного ПВХ и ХПВХ График 80 - потери на трение (фут / 100 футов, psi / 100 футов) и скорости потока при размерах от 1/2 до 16 дюймов

ПВХ-трубы, график 40 - Потери на трение и диаграммы скорости

Потери на трение (фунт / кв. дюйм / 100 футов) и скорость потока воды в пластиковых ПВХ-трубах, график 40

Сопротивление и эквивалентная длина фитингов в системах горячего водоснабжения

Эквивалентная длина фитингов, таких как отводы, возвратные линии, тройники и клапаны в системах водяного отопления - эквивалентная длина в футах и ​​метрах

Число Рейнольдса

Введение и определение безразмерного числа Рейнольдса Число - онлайн-калькуляторы

SDR - Стандартное соотношение размеров - и серия труб - S

Обычно используют стандартное соотношение размеров - SDR - как метод определения номинального давления в трубопроводе

Транспортировка жидкого навоза - Минимальная скорость потока

Избегайте оседания твердые частицы в системах транспортировки шлама со скоростью потока выше определенного уровня

Сталь Трубы и максимальная пропускная способность по воде

Максимальная пропускная способность по воде в стальных трубах - размеры труб в диапазоне 2–24 дюйма

Стальные трубы Потери на трение с вязкими жидкостями

Потери на трение в стальных трубах сортамента 40 с вязкими жидкостями - вязкости от вода в нефть

Стальные трубы, Таблица 40 - Потери на трение и диаграмма скорости

Диаграммы потерь на трение и скорости - в британской системе мер (фунт / кв. дюйм / 100 футов, фут / с) и SI (Па / 100 м, м / с)

Стальные трубы, таблица 80 - потери на трение и диаграммы скорости

Расход воды в стальных трубах, таблица 80 - диаграммы падения давления и скорости в единицах СИ и британской системе мер

Общая потеря напора в системах труб или воздуховодов

Значительные и незначительные потери в системы труб, труб и каналов

Вакуумные трубопроводы - перепады давления

Вакуумные трубы и перепады давления

Viscos Таблица преобразования

Преобразование единиц вязкости Сантипос, миллиПаскаль, Сантистокс и SSU

Вязкие жидкости - Рекомендуемая скорость всасываемого потока

Рекомендуемая скорость всасываемого потока насоса для вязких жидкостей

Потери на вязкость

Вязкие жидкости

стальные трубы - для жидкостей с вязкостью в диапазоне 32-80000 SSU

Вязкие жидкости - Рекомендуемая скорость нагнетания

Скорости потока на нагнетательных сторонах насосов в вязких системах

Объемный расход и потери на трение в CTS - Трубы из ХПВХ с медной трубкой

Объемный расход и потеря давления в CTS - трубках из CPVC (хлорированного поливинилхлорида) размером с медную трубку

Вода - абсолютная или динамическая вязкость

Абсолютная или динамическая вязкость воды в сантипуазах для температур от 32 до 200 o F

Вода - Скорость всасывающего потока

Рекомендуемые скорости потока воды на всасывающей стороне насосов

Расход воды - скорость подачи

Требуемая максимальная скорость потока в водяных системах - нагнетательная сторона насоса

Расход воды и скорость напора в стальных трубах - график 40

Напор скорости, используемый для расчета незначительного давления или потери напора в системах потока жидкости

Расход воды в медных трубах - потеря давления из-за Fricton

Расход воды и потеря давления (psi / ft) из-за трения в медных трубках ASTM B88 Типы K, L и M

Расход воды в трубах - число Рейнольдса

Чистый поток холодной воды в трубах и число Рейнольдса

Уравнение падения давления Вильямса Хейзенса

Уравнение Хазена-Вильямса можно использовать для расчета перепада давления (фунт / кв. ) или потери на трение в трубах или трубках

.

Формула, теория и уравнения для расчета падения давления в трубе

Когда жидкость течет по трубе, возникает падение давления из-за сопротивления потоку. Также может наблюдаться прирост / потеря давления из-за изменения высоты между началом и концом трубы. Этот общий перепад давления в трубе связан с рядом факторов:
  • Трение между жидкостью и стенкой трубы
  • Трение между соседними слоями самой жидкости
  • Потери на трение при прохождении жидкости через фитинги труб, изгибы, клапаны или компоненты
  • Потеря давления из-за изменения высоты жидкости (если труба не горизонтальна)
  • Прирост давления из-за любого напора жидкости, добавляемого насосом


Расчет падения давления в трубе

Чтобы вычислить потерю давления в трубе, необходимо вычислить падение давления, обычно в напоре жидкости, для каждого из элементов, вызывающих изменение давления.Однако для расчета потерь на трение, например, в трубе, необходимо вычислить коэффициент трения, который будет использоваться в уравнении Дарси-Вайсбаха, которое определяет общие потери на трение.

Сам коэффициент трения зависит от внутреннего диаметра трубы, внутренней шероховатости трубы и числа Рейнольдса, которое, в свою очередь, рассчитывается на основе вязкости жидкости, плотности жидкости, скорости жидкости и внутреннего диаметра трубы.

Таким образом, для расчета общих потерь на трение необходимо выполнить ряд дополнительных расчетов.Работая в обратном направлении, мы должны знать плотность и вязкость жидкости, диаметр трубы и свойства шероховатости, вычислить число Рейнольдса, использовать его для расчета коэффициента трения с использованием уравнения Колебрука-Уайта и, наконец, ввести коэффициент трения в коэффициент Дарси. Уравнение Вайсбаха для расчета потерь на трение в трубе.

После расчета потерь на трение в трубе нам необходимо учесть возможные потери в фитингах, изменение высоты и любой добавленный напор насоса.Суммирование этих потерь / прибылей даст нам общее падение давления в трубе. В следующих разделах каждый расчет рассматривается по очереди.

Расчет потерь на трение труб

Теперь нам нужно рассчитать каждый из элементов, необходимых для определения потерь на трение в трубе. Ссылки в следующем списке предоставляют более подробную информацию о каждом конкретном расчете:

Наше программное обеспечение Pipe Flow автоматически вычисляет потери на трение в трубах с использованием уравнения Дарси-Вайсбаха, поскольку это наиболее точный метод расчета для несжимаемых жидкостей, и он также признан в отрасли точным для сжимаемого потока при соблюдении определенных условий.

Расчет потерь в трубной арматуре

Потери энергии из-за клапанов, фитингов и изгибов вызваны некоторым локальным нарушением потока. Рассеяние потерянной энергии происходит на конечном, но не обязательно коротком участке трубопровода, однако для гидравлических расчетов принято учитывать всю величину этой потери в месте нахождения устройства.

Для трубопроводных систем с относительно длинными трубами часто бывает так, что потери в фитингах будут незначительными по сравнению с общей потерей давления в трубе.Однако некоторые местные потери, например, вызванные частично открытым клапаном, часто бывают очень значительными и никогда не могут быть названы незначительными потерями, и их всегда следует учитывать.

Потери, создаваемые конкретным трубопроводным фитингом, измеряются с использованием реальных экспериментальных данных, а затем анализируются для определения K-фактора (местного коэффициента потерь), который можно использовать для расчета потерь фитинга, поскольку он изменяется в зависимости от скорости проходящей жидкости. через это.

Наши программы для измерения расхода в трубах позволяют легко автоматически включать потери в фитингах и другие локальные потери в расчет падения давления, поскольку они поставляются с предварительно загруженной базой данных фитингов, которая содержит множество отраслевых стандартных коэффициентов K для различных клапанов и фитингов различных размеров. .

Все, что нужно сделать пользователю, - это выбрать соответствующий фитинг или клапан, а затем выбрать «Сохранить», чтобы добавить его к трубе и включить в расчет потери давления в трубе.

По этой ссылке можно получить дополнительную информацию о коэффициентах K фитинга и уравнении потерь в фитингах.

Расчет потерь компонентов трубы

Часто существует множество различных типов компонентов, которые необходимо моделировать в системе трубопроводов, например, теплообменник или охладитель.Некоторые компоненты могут создавать известную фиксированную потерю давления, однако более вероятно, что падение давления будет изменяться в зависимости от скорости потока, проходящего через компонент.

Большинство производителей предоставят кривую производительности компонентов, которая описывает характеристики потока и потери напора их продукта. Эти данные затем используются для расчета потери давления, вызванной компонентом для заданного расхода, но сама скорость потока также будет зависеть от потери давления после компонента, поэтому очень сложно смоделировать характеристики потери напора компонента без использование соответствующего программного обеспечения, такого как Pipe Flow Expert.

Потеря давления из-за изменения отметки

Расход в восходящей трубе

Если начальная отметка трубы ниже конечной отметки, то помимо трения и других потерь будет дополнительная потеря давления, вызванная повышением отметки, которая, измеренная в напоре жидкости, просто эквивалентна повышению отметки.

то есть при более высоком уровне жидкости добавляется меньшее давление из-за уменьшения глубины и веса жидкости выше этой точки.

Поток в падающей трубе

Если начальная отметка трубы выше, чем конечная отметка, то, наряду с трением и другими потерями, будет дополнительный прирост давления, вызванный понижением отметки, которое, измеренное в напоре жидкости, просто эквивалентно понижению отметки.

то есть при более низкой отметке жидкости добавляется большее давление из-за увеличения глубины и веса жидкости выше этой точки.

Энергетические и гидравлические марки

Высота жидкости в трубе вместе с давлением в трубе в определенной точке и скоростным напором жидкости может быть суммирована для расчета так называемой линии энергетической градации.

График гидравлического уклона может быть рассчитан путем вычитания скоростного напора жидкости из EGL (линия энергетического уклона) или просто путем суммирования только подъема жидкости и давления в трубе в этой точке.

Расчет напора насоса

Внутри трубопроводной системы часто находится насос, который создает дополнительное давление (известное как «напор насоса») для преодоления потерь на трение и других сопротивлений. Производительность насоса обычно предоставляется производителем в виде кривой производительности насоса, которая представляет собой график зависимости расхода от напора, создаваемого насосом, для диапазона значений расхода.

Поскольку напор, создаваемый насосом, зависит от расхода, определение рабочей точки на кривой производительности насоса не всегда является легкой задачей. Если вы угадываете расход, а затем рассчитываете добавленный напор насоса, это, в свою очередь, повлияет на разницу давления в трубе, что само по себе фактически влияет на скорость потока, которая может возникнуть.

Конечно, если вы используете наше программное обеспечение Pipe Flow Expert, оно найдет для вас точную рабочую точку на кривой насоса, гарантируя баланс потоков и давления во всей системе, чтобы дать точное решение для вашей конструкции трубопровода.

Как бы вы ни рассчитали напор насоса, добавленный в вашу трубу, этот дополнительный напор жидкости необходимо добавить обратно к любому перепаду давления, которое произошло в трубе.

Расчет общего падения давления в трубе

Следовательно, давление на конце рассматриваемой трубы определяется следующим уравнением (где все значения указаны в м напора жидкости):

P [конец] = P [начало] - Потери на трение - Потери в фитингах - Потери в компонентах + Высота [начало-конец] + Напор насоса

где


P [end] = Давление на конце трубы
P [start] = Давление в начале трубы
Отметка [начало-конец] = (Отметка в начале трубы) - (Высота в конце трубы)
Напор = 0, если насос отсутствует

Следовательно, перепад давления или, скорее, перепад давления dP (это может быть прирост) между началом и концом трубы определяется следующим уравнением:

dP = потери на трение + потери в фитингах + потери в компонентах - высота [начало-конец] - напор насоса

где


P [end] = Давление на конце трубы
P [start] = Давление в начале трубы
Отметка [начало-конец] = (Отметка в начале трубы) - (Высота в конце трубы)
Напор = 0, если насос отсутствует

Примечание. DP обычно указывается как положительное значение, относящееся к падению давления .Отрицательное значение указывает на усиление давления.

.

Смотрите также