Výpočet spotreby vody v priereze vodovodného potrubia slúži ako východiskový bod v komplexnom systéme hydrodynamických výpočtov. Pri výstavbe alebo rekonštrukcii budovy, pri usporiadaní hasiaceho systému, je nevyhnutné vypočítať, koľko vody bude prúdiť k objektu pri známom tlaku v systéme, ak sú nainštalované rúry určitej sekcie.
Pri výpočte prietoku vody sa berie do úvahy niekoľko faktorov, jedným z najdôležitejších je prierez prívodného potrubia a tlak v systéme.
obsah
Aké faktory sa berú do úvahy pri výpočte prietoku vody
Určenie prietoku vody podľa priemeru potrubia vám umožní získať údaje, ktoré sú veľmi blízko skutočným, ale nie vždy. Okrem priemeru rúry ovplyvňuje skutočný prietok aj množstvo faktorov:
- hladina tlaku. Pri vyšších tlakoch v potrubnom systéme dostanú spotrebitelia viac vody. Výpočet prietoku vody podľa priemeru a tlaku potrubia vám umožňuje získať presnejšie údaje ako pomocou iba jedného parametra. Na základe týchto hodnôt sa stanoví požadovaná hrúbka steny potrubia;
- tlak vody v systéme závisí od zmien priemeru rúrok, ohybov a zákrut, vetiev, prítomnosti uzatváracích ventilov. Čím zložitejšia je konfigurácia vodovodného systému, tým ťažšie je určiť skutočné ukazovatele prietoku vody potrubím pri tlaku stanovenom podľa SNiP;
- trecou silou, ktorá bráni pohybu vodného toku, pri väčšej dĺžke systému je prietok vody potrubím významne znížený, pretože rýchlosť kvapaliny sa pohybuje
- drsnosť vnútorných stien prívodu vody. Moderné polymérne štruktúry majú asi o desať percent vyššiu priepustnosť ako najnovšie výrobky z tradičných materiálov - betón, liatina a oceľ;
- počas dlhodobého používania sa upchávajú rôzne usadeniny vo vnútri potrubia. Zmena vnútornej úľavy spôsobená upchatím sa ťažko dá vypočítať pomocou matematických vzorcov. Preto nebude možné presne určiť množstvo vody, ktoré prechádza potrubím. Nové polymérne materiály neumožňujú brať do úvahy faktor postupného upchávania systému, pretože tvorba výrastkov na ich vnútornom povrchu je prakticky vylúčená.
Spotreba vody bude závisieť od konfigurácie dodávky vody, ako aj od typu potrubí, z ktorých je sieť namontovaná
Takže pri výpočte tlaku vody v závislosti od priemeru potrubia, bez ohľadu na ďalšie faktory ovplyvňujúce skutočný prietok kvapaliny, sa môžu vyskytnúť významné chyby.
Metódy výpočtu množstva vody pozdĺž prierezu potrubia
Priepustnosť potrubia sa môže vypočítať pomocou niekoľkých rôznych metód. Môžeš použiť:
- fyzikálne metódy výpočtu podľa osobitných vzorcov, ktoré sú vynikajúce pri výpočtoch pre prívod vody a odpadovú vodu;
- tabuľkové metódy výpočtu, uvádzajúce približné hodnoty, ktoré vo väčšine prípadov postačujú na prijatie následných rozhodnutí. Na získanie presných hodnôt použite tabuľky Shevelev.Okrem vnútornej časti tieto tabuľky berú do úvahy množstvo ďalších parametrov, ktorých účinok ovplyvňuje priechodnosť potrubia;
- špeciálne bezplatné kalkulačky online;
- špeciálne počítačové programy na výpočet rôznych parametrov spojených s prevádzkou potrubného systému. Veľké ruské spoločnosti využívajú program plateného domáceho hydrosystému. Na internete nájdete odkazy, ktoré vám umožňujú používať program TAScope, ktorý sa v mnohých krajinách bežne používa.
Výpočet spotreby vody podľa priemeru a ďalších parametrov
Získanie vypočítaných údajov o prietoku vody vám umožní určiť:
- s výberom rúrok požadovaného priemeru, ktorý je spojený s odhadovaným prietokom;
- s hrúbkou ich stien spojenou s odhadovaným vnútorným tlakom;
- s materiálmi, ktoré budú použité pri pokladaní potrubia;
- s technológiou inštalácie kufra.
Výpočet spotreby vody umožňuje zvoliť typ potrubia a jeho priemer
Množstvo vody spotrebovanej jednoduchým vzorcom je možné vypočítať:
q = π × d2 / 4 × V
Vo vyššie uvedenom vzorci sa používajú tieto parametre: d - vnútorný priemer potrubia; V je rýchlosť prúdenia prúdu vody; q je hodnota prietoku vody.
Poznámka! Pri výpočte nezáleží na vlastnostiach rýchlosti toku vody, ktorá môže byť prirodzená, s gravitačným prietokom a vytvorená umelo pomocou čerpacieho externého zdroja.
V systéme bez gravitácie, kde sa voda pohybuje gravitačne z vodnej veže, je prietok vody v rozsahu od 0,7 m / s do 1,9 m / s (v mestskom vodovodnom systéme sa prietok vody obvykle pohybuje rýchlosťou jeden a pol metra za sekundu). Pri použití externého zdroja na vstrekovanie je rýchlosť, ktorá je k nim pripojená, určená údajmi z pasu kompresora.
Vyššie uvedený vzorec obsahuje tri parametre a umožňuje, poznať dva z nich, určiť tretí.
Stanovenie prietoku vody s možným poklesom tlaku
Uvažovaný vzorec na určovanie prietoku vody podľa vnútorného priemeru potrubia a rýchlosti toku vody sa považuje za zjednodušený. Nezohľadňuje zmenu tlaku pod vplyvom okolností, ktoré môžu viesť k nižšiemu alebo vyššiemu tlaku v potrubnom systéme. Darcyho vzorec vám umožňuje urobiť výpočet, ktorý zohľadňuje straty v extrémnych bodoch potrubia. Vyzerá to takto:
ΔΡ = λL / D * V2/ 2gρ
Vzorec Darcy zohľadňuje tieto parametre:
P je viskozita; λ je koeficient trenia, ktorého hodnota je určená:
- usporiadanie potrubia, priame alebo s komplexnými zákrutami a zákrutami;
- turbulencie v prúde vody;
- drsnosť vnútorného povrchu potrubia;
- prítomnosť prekážok vo forme profilov pomocou uzatváracích ventilov.
Koeficient trenia je ovplyvnený prítomnosťou blokovacích prvkov a ich počtom
L je dĺžka potrubí; D je hodnota vnútornej sekcie; V je rýchlosť pohybu prúdu vody; g je zrýchlenie gravitácie.
Zjednodušené výpočty
Darcyho vzorec sa používa v zložitých hydrodynamických výpočtoch. Vo väčšine prípadov postačuje použitie obvyklého vzorca na stanovenie prietoku. Komplexným výpočtom sa dá vyhnúť uchýlením sa k tabuľkám na základe kombinácie štyroch parametrov:
- hodnoty vnútornej časti - D;
- prietok tekutiny - q;
- prietokové rýchlosti - V;
- sklon potrubia - i.
Špeciálnym prípadom hydrodynamických výpočtov je stanovenie prietoku vody cez vodovodný otvor. Používa sa vzorec q = SV, v ktorom sa okrem hodnôt prietoku vody a prietoku vody zavedie aj hodnota plochy prierezu výčapného otvoru. Definuje sa takto:
S = πr2
Ak rýchlosť prúdu vody nie je známa, určuje sa pomocou Toricelliho vzorca V = 2gh. Vo Toricelliho vzorci: g je hodnota zrýchlenia gravitácie; h je výška vodného stĺpca nad vodovodným otvorom.
Je celkom možné vypočítať spotrebu vody na základe známej hodnoty vnútorného prierezu potrubia. Presnosť tohto výpočtu bude závisieť od účinkov niekoľkých ďalších faktorov. V niektorých prípadoch, keď sa nevyžaduje získanie úplne presných hodnôt, je celkom možné ich zanedbať. Samozrejme, pre zložité hydrodynamické výpočty sú zjednodušené vzorce nežiaduce.
