Изчисляването на потреблението на вода над напречното сечение на водопровод действа като отправна точка в сложна система от хидродинамични изчисления. При изграждането или реконструкцията на сграда при подреждането на пожарогасителна система е наложително да се изчисли колко вода ще потече към обекта при известно налягане в системата, ако се монтират тръби от определен участък.
При изчисляване на водния поток се вземат предвид няколко фактора, един от най-важните е напречното сечение на захранващата тръба и налягането в системата
съдържание
Какви фактори се вземат предвид при изчисляване на дебита на водата
Определянето на водния поток по диаметъра на тръбата ви позволява да получите данни, които са много близки до реалните, но не винаги. В допълнение към диаметъра на тръбата, редица фактори влияят върху реалния дебит:
- ниво на налягане. При по-високо налягане в тръбната система потребителите ще получават повече вода. Изчисляването на водния поток по диаметъра на тръбата и налягането ви позволява да получите по-точни данни, отколкото да използвате само един параметър. Въз основа на тези стойности се определя необходимата дебелина на стената на тръбата;
- налягането на водата в системата зависи от промените в диаметъра на тръбите, завоите и завоите, клоните, наличието на спирателни клапани. Колкото по-сложна е конфигурацията на водоснабдителната система, толкова по-трудно е да се определят реалните показатели за дебита на водата през тръбата при налягане, определено съгласно SNiP;
- чрез силата на триене, която възпрепятства движението на водния поток, с по-голяма дължина на системата скоростта на потока на водата през тръбата се намалява значително, тъй като скоростта на течността се движи
- грапавост на вътрешните стени на водоснабдяването. Съвременните полимерни конструкции имат около десет процента по-висока производителност от най-новите продукти от традиционните материали - бетон, чугун и стомана;
- при продължителна употреба различни отлагания запушват вътрешността на тръбопровода. Промяната във вътрешния релеф поради запушване едва ли е възможно да се изчисли с помощта на математически формули. Така че точното определяне на количеството вода, преминаваща през тръбата, ще бъде невъзможно. Новите полимерни материали позволяват да не се взема предвид факторът за постепенно блокиране на системата, тъй като образуването на израстъци по вътрешната им повърхност практически се елиминира.
Консумацията на вода ще зависи от конфигурацията на водоснабдяването, както и от типа тръби, от които е монтирана мрежата
Така че, при изчисляване на налягането на водата в зависимост от диаметъра на тръбата, без да се вземат предвид други фактори, влияещи върху действителния дебит на течността, могат да се направят значителни грешки.
Методи за изчисляване на количеството вода по сечението на тръбата
Пропускателната способност на тръбопровода може да бъде изчислена чрез няколко различни метода. Можеш да използваш:
- физически методи за изчисление по специални формули, които са отлични при извършване на изчисления за водоснабдяване и канализация;
- таблични методи за изчисляване, даващи приблизителни стойности, което в повечето случаи е достатъчно за вземане на последващи решения. За да получите точни стойности, използвайте таблици на Шевелев.В допълнение към вътрешния раздел тези таблици вземат предвид редица други параметри, ефектът от които влияе върху пропускателната способност на тръбопровода;
- специални безплатни онлайн калкулатори;
- специални компютърни програми за изчисляване на различни параметри, свързани с работата на тръбопроводната система. Големите руски компании използват платената вътрешна програма Hydrosystem. Можете да намерите връзки в Интернет, които ви позволяват да използвате програмата TAScope, която е широко използвана в много страни.
Изчисляване на консумацията на вода по диаметър и други параметри
Получаването на изчислените данни за водния поток ви позволява да определите:
- с избора на тръби с желания диаметър, който е свързан с прогнозната производителност;
- с дебелината на стените им, свързана с прогнозираното вътрешно налягане;
- с материали, които ще бъдат използвани при полагане на тръбопровода;
- с технология за монтаж на багажника.
Изчисляването на консумацията на вода ви позволява да изберете вида на тръбата и техния диаметър
Възможно е да се изчисли количеството консумирана вода по проста формула:
q = π × d2 / 4 × V
В горната формула се използват параметрите: d - вътрешен диаметър на тръбата; V е скоростта на потока на водния поток; q е стойността на водния поток.
Забележка! За изчислението характеристиките на скоростта на водния поток, която може да бъде както естествена, с гравитационен поток, така и създадена изкуствено с помощта на изпомпващ външен източник, нямат значение.
В система без гравитация, при която водата се движи с гравитация от водна кула, дебитът на водата е в диапазона от 0,7 m / s до 1,9 m / s (в градската водоснабдителна система водният поток обикновено се движи със скорост от един метър и половина в секунда). Когато използвате външен източник за инжектиране, прикрепената към тях скорост се определя от паспортните данни на суперзаряда.
Горната формула включва три параметъра и позволява, знаейки два от тях, да се определи третия.
Определяне на дебита на водата с възможен спад на налягането
Разгледаната формула за определяне на водния поток по вътрешния диаметър на тръбата и скоростта на водния поток се счита за опростена. Той не взема предвид промяната в налягането под влияние на обстоятелства, които могат да доведат до по-ниско или по-високо налягане в тръбопроводната система. Формулата на Дарси ви позволява да направите изчисление, което отчита загубите в крайните точки на тръбопровода. Изглежда така:
ΔΡ = λL / D * V2/ 2гр
Формулата на Дарси отчита следните параметри:
Р е вискозитетът; λ е коефициентът на триене, чиято стойност се определя от:
- конфигурацията на тръбопровода, права или със сложни завои и завои;
- турбулентност в потока на водата;
- грапавост на вътрешната повърхност на тръбата;
- наличието на препятствия под формата на секции, използващи спирателни клапани.
Коефициентът на триене се влияе от наличието на заключващи елементи и техния брой
L е дължината на тръбите; D е стойността на вътрешната секция; V е скоростта на движение на водния поток; g е ускорението на гравитацията.
Опростени изчисления
Формулата на Дарси се използва при сложни хидродинамични изчисления. В повечето случаи използването на обичайната формула за определяне на дебита е достатъчно. Сложните изчисления могат да бъдат избегнати, ако се прибегне до таблици въз основа на комбинация от четири параметъра:
- стойностите на вътрешния раздел - D;
- дебит на течността - q;
- дебити - V;
- наклон на тръбата - т.е.
Специален случай на хидродинамични изчисления е определянето на потока на водата през отвора на чешмата. Използва се формулата q = SV, в която в допълнение към стойностите на дебита на водата и дебита на водата се въвежда стойността на площта на напречното сечение на отвора на чешмата. Тя се дефинира, както следва:
S = πr2
Ако скоростта на водния поток е неизвестна, тя се определя по формулата на Toricelli V = 2gh. Във формулата на Торичели: g е стойността на ускорението на гравитацията; h е височината на водния стълб над отвора на чешмата.
Напълно възможно е да се изчисли консумацията на вода въз основа на известна стойност на вътрешното напречно сечение на тръбата. Точността на това изчисление ще зависи от ефектите на няколко други фактора. В някои случаи, когато не се изисква получаване на напълно точни стойности, е напълно допустимо да бъдат пренебрегвани. Естествено, за сложни хидродинамични изчисления опростените формули са нежелателни.
