Beräkning av vattenförbrukning med rörets inre del: formler och andra metoder

Beräkning av vattenförbrukning över tvärsnittet av ett vattenrör fungerar som utgångspunkt i ett komplext system av hydrodynamiska beräkningar. När man bygger eller rekonstruerar en byggnad, när man arrangerar ett brandsläckningssystem är det absolut nödvändigt att beräkna hur mycket vatten som kommer att rinna till föremålet vid ett känt tryck i systemet om rör i en viss sektion är installerade.

Vid beräkning av vattenflödet beaktas flera faktorer, en av de viktigaste är tvärsnittet av tillförselsröret och trycket i systemet

Vilka faktorer tar hänsyn till vid beräkning av vattenflödet

Bestämning av vattenflödet med rörets diameter ger dig möjlighet att få data som är mycket nära verkliga, men inte alltid. Förutom rördiametern påverkar ett antal faktorer den verkliga flödeshastigheten:

• trycknivå. Vid högre tryck i rörsystemet får konsumenterna mer vatten. Beräkning av vattenflöde efter rördiameter och tryck gör att du kan få mer exakta data än att bara använda en parameter. Baserat på dessa värden bestäms den erforderliga rörväggtjockleken;
• vattentrycket i systemet beror på förändringar i diameter på rören, böjningar och svängar, grenar, närvaron av avstängningsventiler. Ju mer komplicerad konfigurationen av vattenförsörjningssystemet är, desto svårare är det att bestämma de verkliga indikatorerna för flödet av vatten genom röret vid ett tryck som anges enligt SNiP;
• genom den friktionskraft som hindrar rörelsen hos vattenströmmen, med en större längd av systemet, minskas flödet av vatten genom röret avsevärt, eftersom vätskans hastighet rör sig
• grovhet i vattentillförselns innerväggar. Moderna polymerstrukturer har ungefär tio procent högre genomströmning än de senaste produkterna från traditionella material - betong, gjutjärn och stål;
• under långvarig användning täpper olika avlagringar det inre av rörledningen. Förändringen av den interna befrielsen på grund av igensättning är knappast möjlig att beräkna med hjälp av matematiska formler. Så att exakt bestämma mängden vatten som passerar genom röret kommer att vara omöjligt. Nya polymera material tillåter att inte ta hänsyn till faktorn för gradvis tilltäppning av systemet, eftersom bildandet av tillväxter på deras inre yta praktiskt taget elimineras.

Vattenförbrukningen beror på konfigurationen av vattenförsörjningen, liksom typen av rör från vilka nätverket är monterat

Så när man beräknar vattentrycket beroende på rörets diameter, utan att ta hänsyn till andra faktorer som påverkar vätskans faktiska flödeshastighet, kan betydande fel göras.

Metoder för att beräkna mängden vatten längs rörets tvärsnitt

Rörledningens genomströmning kan beräknas med flera olika metoder. Du kan använda:

• fysiska beräkningsmetoder enligt specialformler som är utmärkta när man gör beräkningar för vattenförsörjning och avloppsvatten;
• tabellberäkningsmetoder som ger ungefärliga värden, vilket i de flesta fall räcker för att fatta efterföljande beslut. Använd Shevelev-tabeller för att få exakta värden.Förutom det interna avsnittet tar dessa tabeller hänsyn till ett antal andra parametrar, vars effekt påverkar rörledningens genomströmning;
• speciella gratis online-kalkylatorer;
• speciella datorprogram för beräkning av olika parametrar associerade med rörledningssystemets drift. Stora ryska företag använder det betalda inhemska Hydrosystem-programmet. Du kan hitta länkar på Internet som låter dig använda TAScope-programmet, som används i många länder.

Beräkning av vattenförbrukning efter diameter och andra parametrar

Att få beräknade data för vattenflödet gör att du kan bestämma:

• med val av rör med önskad diameter, som är kopplad till den uppskattade genomströmningen;
• med tjockleken på deras väggar förknippade med det uppskattade inre trycket;
• med material som kommer att användas när du lägger rörledningen;
• med trunkinstallationsteknik.

Beräkning av vattenförbrukning låter dig välja typ av rör och deras diameter

Det är möjligt att beräkna mängden vatten som konsumeras med en enkel formel:

q = π × d2 / 4 × V

I ovanstående formel används parametrarna: d - rörets innerdiameter; V är flödeshastigheten för vattenströmmen; q är värdet på vattenflödet.

Notera! För beräkningen spelar inte rollen för vattenflödets hastighet, som kan vara både naturlig, med tyngdkraftsflöde och skapad konstgjord med hjälp av en yttre pumpkälla.

I ett tyngdkraftsfria system, där vatten rör sig genom tyngdkraften från ett vattentorn, ligger vattenflödet i intervallet från 0,7 m / s till 1,9 m / s (i ett stadsvattentillförselsystem rör sig vanligtvis vattenflödet med en hastighet av en och en halv meter per sekund). När du använder en extern källa för injektion bestäms hastigheten som är kopplad till dem av passdata från överladdaren.

Ovanstående formel innehåller tre parametrar och gör det möjligt att veta två av dem att bestämma den tredje.

Bestämning av vattenflödet med ett möjligt tryckfall

Den beaktade formeln för att bestämma vattenflödet med rörets innerdiameter och vattenflödets hastighet anses vara förenklad. Den tar inte hänsyn till förändringen i tryck under påverkan av omständigheter som kan leda till lägre eller högre tryck i rörledningssystemet. Darcys formel gör att du kan göra en beräkning som tar hänsyn till förluster vid ledningens extrema punkter. Det ser ut så här:

ΔΡ = λL / D * V²/ 2gρ

Darcy-formeln tar hänsyn till följande parametrar:

P är viskositeten; λ är friktionskoefficienten, vars värde bestäms av:

• rörledningens konfiguration, enkel eller med komplexa svängar och krökningar;
• turbulens i vattenflödet;
• grovhet på rörets inneryta;
• förekomsten av hinder i form av sektioner med avstängningsventiler.

Friktionskoefficienten påverkas av närvaron av låselement och deras antal

L är rörens längd; D är värdet på det interna avsnittet; V är rörelsens hastighet för vattenströmmen; g är tyngdkraften.

Förenklade beräkningar

Darcys formel används i komplexa hydrodynamiska beräkningar. I de flesta fall är det tillräckligt att använda den vanliga formeln för att bestämma flödeshastigheten. Komplexa beräkningar kan undvikas genom att använda tabeller baserade på en kombination av fyra parametrar:

• värdena för det interna avsnittet - D;
• vätskeflödeshastighet - q;
• flödeshastigheter - V;
• rörlutning - i.

Ett speciellt fall med hydrodynamiska beräkningar är bestämningen av vattenflödet genom kranhålet. Formeln q = SV används, i vilken, utöver värdena på vattenflödeshastighet och vattenflödeshastighet, införs värdet på kranhålets tvärsnittsarea. Det definieras enligt följande:

S = n2

Om vattenflödets hastighet är okänd bestäms den av Toricelli-formeln V = 2gh. I Toricelli-formeln: g är värdet på tyngdkraften; h är vattenspelarens höjd ovanför kranhålet.

Det är fullt möjligt att beräkna vattenförbrukningen baserat på ett känt värde på rörets inre tvärsnitt. Noggrannheten i denna beräkning beror på effekterna av flera andra faktorer. I vissa fall, när det inte krävs att få helt exakta värden, är det helt tillåtet att försumma dem. För komplexa hydrodynamiska beräkningar är förenklade formler naturligtvis oönskade.