Berekening van het waterverbruik door het interne deel van de buis: formules en andere methoden

De berekening van het waterverbruik over de doorsnede van een waterleiding fungeert als uitgangspunt in een complex systeem van hydrodynamische berekeningen. Bij het bouwen of verbouwen van een gebouw, bij het opzetten van een brandblussysteem, is het absoluut noodzakelijk om te berekenen hoeveel water naar het object zal stromen met een bekende druk in het systeem als leidingen van een bepaalde sectie worden geïnstalleerd.

Bij het berekenen van de waterstroom wordt rekening gehouden met verschillende factoren, een van de belangrijkste is de doorsnede van de toevoerleiding en de druk in het systeem

Met welke factoren wordt rekening gehouden bij het berekenen van de waterstroom

Door de waterstroom te bepalen aan de hand van de diameter van de buis, kunt u gegevens krijgen die heel dicht bij de werkelijkheid liggen, maar niet altijd. Naast de buisdiameter zijn er een aantal factoren die het werkelijke debiet beïnvloeden:

• drukniveau. Bij hogere drukken in het leidingsysteem krijgen consumenten meer water. Door de waterstroom te berekenen op basis van buisdiameter en druk kunt u nauwkeurigere gegevens krijgen dan met slechts één parameter. Op basis van deze waarden wordt de benodigde buiswanddikte bepaald;
• de waterdruk in het systeem hangt af van veranderingen in de diameter van de leidingen, bochten en bochten, aftakkingen, de aanwezigheid van afsluiters. Hoe ingewikkelder de configuratie van het watervoorzieningssysteem, hoe moeilijker het is om de werkelijke indicatoren van waterstroming door de buis te bepalen bij een druk die is gespecificeerd volgens SNiP;
• door de wrijvingskracht die de beweging van de waterstroom belemmert, met een grotere lengte van het systeem, wordt de stroomsnelheid van water door de buis aanzienlijk verminderd, omdat de snelheid van de vloeistof beweegt
• ruwheid van de binnenwanden van de watervoorziening. Moderne polymeerstructuren hebben ongeveer tien procent hogere doorvoer dan de nieuwste producten van traditionele materialen - beton, gietijzer en staal;
• bij langdurig gebruik verstoppen verschillende afzettingen de binnenkant van de pijpleiding. De verandering in het interne reliëf door verstopping is met wiskundige formules nauwelijks te berekenen. Het is dus onmogelijk om nauwkeurig vast te stellen hoeveel water er door de leiding stroomt. Nieuwe polymere materialen maken het mogelijk om geen rekening te houden met de factor van geleidelijke verstopping van het systeem, omdat de vorming van gezwellen op hun binnenoppervlak praktisch wordt geëlimineerd.

Het waterverbruik is afhankelijk van de configuratie van de watervoorziening en van het type leidingen waaruit het netwerk is gemonteerd

Dus, bij het berekenen van de waterdruk afhankelijk van de diameter van de buis, zonder rekening te houden met andere factoren die het werkelijke debiet van de vloeistof beïnvloeden, kunnen er aanzienlijke fouten worden gemaakt.

Methoden voor het berekenen van de hoeveelheid water langs de buisdoorsnede

De pijpleidingdoorvoer kan op verschillende manieren worden berekend. Je kunt gebruiken:

• fysische berekeningsmethoden volgens speciale formules die uitstekend zijn bij het uitvoeren van berekeningen voor watervoorziening en riolering;
• tabellarische berekeningsmethoden, die geschatte waarden geven, wat in de meeste gevallen voldoende is om vervolgbeslissingen te nemen. Gebruik Shevelev-tabellen om nauwkeurige waarden te verkrijgen.Naast de interne sectie houden deze tabellen rekening met een aantal andere parameters, waarvan het effect de doorvoer van de pijplijn beïnvloedt;
• speciale gratis online rekenmachines;
• speciale computerprogramma's voor het berekenen van verschillende parameters die verband houden met de werking van het pijpleidingsysteem. Grote Russische bedrijven gebruiken het betaalde binnenlandse Hydrosystem-programma. Op internet zijn links te vinden waarmee u het TAScope-programma kunt gebruiken, dat in veel landen veel wordt gebruikt.

Berekening van het waterverbruik door diameter en andere parameters

Door de berekende gegevens van de waterstroom te verkrijgen, kunt u bepalen:

• met de selectie van buizen met de gewenste diameter, die is gekoppeld aan de geschatte doorvoer;
• met de dikte van hun muren in verband met de geschatte interne druk;
• met materialen die gebruikt zullen worden bij het leggen van de pijpleiding;
• met kofferbakinstallatietechniek.

Door het waterverbruik te berekenen, kunt u het type buis en hun diameter kiezen

Het is mogelijk om de hoeveelheid verbruikt water te berekenen met een simpele formule:

q = π × d2 / 4 × V

In de bovenstaande formule worden de parameters gebruikt: d - binnendiameter van de buis; V is de stroomsnelheid van de waterstroom; q is de waarde van de waterstroom.

Notitie! Voor de berekening doen de kenmerken van de snelheid van de waterstroom, die zowel natuurlijk kan zijn, met zwaartekrachtstroom, als kunstmatig gecreëerd met behulp van een externe pompbron, er niet toe.

In een zwaartekrachtvrij systeem, waarbij water door zwaartekracht vanuit een watertoren beweegt, ligt het waterdebiet tussen 0,7 m / s en 1,9 m / s (in een stadswatervoorzieningssysteem beweegt de waterstroom meestal met een snelheid van anderhalve meter per seconde). Bij gebruik van een externe bron voor injectie wordt de daaraan gekoppelde snelheid bepaald door de paspoortgegevens van de supercharger.

De bovenstaande formule bevat drie parameters en maakt het mogelijk om, als u er twee kent, de derde te bepalen.

Bepaling van de waterstroom met een mogelijk drukverlies

De overwogen formule voor het bepalen van de waterstroom door de binnendiameter van de buis en de snelheid van de waterstroom wordt als vereenvoudigd beschouwd. Er wordt geen rekening gehouden met de drukverandering onder invloed van omstandigheden die kunnen leiden tot een lagere of hogere druk in het leidingsysteem. Met de formule van Darcy kunt u een berekening maken die rekening houdt met verliezen op de uiterste punten van de pijplijn. Het ziet er zo uit:

ΔΡ = λL / D * V²/ 2gρ

De Darcy-formule houdt rekening met de volgende parameters:

P is de viscositeit; λ is de wrijvingscoëfficiënt, waarvan de waarde wordt bepaald door:

• de configuratie van de pijpleiding, eenvoudig of met complexe bochten en bochten;
• turbulentie in de waterstroom;
• ruwheid van het binnenoppervlak van de buis;
• de aanwezigheid van obstakels in de vorm van secties met afsluiters.

De wrijvingscoëfficiënt wordt beïnvloed door de aanwezigheid van vergrendelingselementen en hun aantal

L is de lengte van de pijpen; D is de waarde van de interne sectie; V is de bewegingssnelheid van de waterstroom; g is de versnelling van de zwaartekracht.

Vereenvoudigde berekeningen

De formule van Darcy wordt gebruikt in complexe hydrodynamische berekeningen. In de meeste gevallen is het voldoende om de gebruikelijke formule te gebruiken om het debiet te bepalen. Complexe berekeningen kunnen worden voorkomen door gebruik te maken van tabellen op basis van een combinatie van vier parameters:

• de waarden van de interne sectie - D;
• vloeistofstroomsnelheid - q;
• stroomsnelheden - V;
• leidinghelling - i.

Een speciaal geval van hydrodynamische berekeningen is de bepaling van de waterstroom door het kraangat. De formule q = SV wordt gebruikt, waarbij naast de waarden van het waterdebiet en het waterdebiet de waarde van het dwarsdoorsnedeoppervlak van het kraangat wordt geïntroduceerd. Het wordt als volgt gedefinieerd:

S = πr2

Als de snelheid van de waterstroom onbekend is, wordt deze bepaald door de Toricelli-formule V = 2gh. In de Toricelli-formule: g is de waarde van de versnelling van de zwaartekracht; h is de hoogte van de waterkolom boven het kraangat.

Het is heel goed mogelijk om het waterverbruik te berekenen op basis van de bekende waarde van de interne doorsnede van de buis. De nauwkeurigheid van deze berekening hangt af van de effecten van verschillende andere factoren. In sommige gevallen, wanneer het niet nodig is om perfect nauwkeurige waarden te verkrijgen, is het heel toegestaan ​​deze te negeren. Natuurlijk zijn voor complexe hydrodynamische berekeningen vereenvoudigde formules ongewenst.