Beregning af vandforbrug over tværsnittet af et vandrør fungerer som udgangspunkt i et komplekst system af hydrodynamiske beregninger. Når man bygger eller rekonstruerer en bygning, når man arrangerer et brandslukningssystem, er det bydende nødvendigt at beregne, hvor meget vand der vil strømme til genstanden ved et kendt tryk i systemet, hvis rør i en bestemt sektion er installeret.
Ved beregning af vandstrømmen tages der hensyn til flere faktorer, en af de vigtigste er tværsnittet af forsyningsrøret og trykket i systemet
Indhold
Hvilke faktorer tager hensyn til, når man beregner vandstrømmen
Bestemmelse af vandstrøm med diameteren af røret giver dig mulighed for at få data, der er meget tæt på reelle, men ikke altid. Foruden rørdiameteren påvirker et antal faktorer den reelle strømningshastighed:
- trykniveau. Ved højere tryk i rørsystemet vil forbrugerne modtage mere vand. Beregning af vandstrømning efter rørdiameter og tryk giver dig mulighed for at få mere nøjagtige data end kun at bruge en parameter. Baseret på disse værdier bestemmes den krævede rørvægstykkelse;
- vandtrykket i systemet afhænger af ændringer i diameteren på rørene, bøjninger og sving, grene, tilstedeværelsen af afstandsventiler. Jo mere kompliceret konfigurationen af vandforsyningssystemet er, desto vanskeligere er det at bestemme de reelle indikatorer for strømningshastigheden for vand gennem røret ved et tryk, der er specificeret i henhold til SNiP;
- med den friktionskraft, der hindrer bevægelsen af vandstrømmen med en større længde af systemet, reduceres strømningshastigheden af vand gennem røret væsentligt, da væskens hastighed bevæger sig
- ruhed i vandforsyningens indvendige vægge. Moderne polymerstrukturer har omkring ti procent højere produktion end de nyeste produkter fra traditionelle materialer - beton, støbejern og stål;
- under langvarig anvendelse tilstopper forskellige aflejringer det indre af rørledningen. Ændringen i den interne lettelse på grund af tilstopning er næppe muligt at beregne ved hjælp af matematiske formler. Så nøjagtigt at bestemme mængden af vand, der passerer gennem røret, vil være umulig. Nye polymermaterialer tillader ikke at tage hensyn til faktoren for gradvis tilstopning af systemet, da dannelsen af vækster på deres indre overflade praktisk talt fjernes.
Vandforbrug afhænger af konfigurationen af vandforsyningen samt typen af rør, hvorfra netværket er monteret
Så ved at beregne vandtrykket afhængigt af rørets diameter uden at tage hensyn til andre faktorer, der påvirker væskens faktiske strømningshastighed, kan der foretages betydelige fejl.
Metoder til beregning af vandmængden langs rørets tværsnit
Rørledningens gennemstrømning kan beregnes ved hjælp af flere forskellige metoder. Du kan bruge:
- fysiske beregningsmetoder efter særlige formler, der er fremragende, når man udfører beregninger for vandforsyning og spildevand;
- tabel beregningsmetoder, der giver omtrentlige værdier, som i de fleste tilfælde er nok til at træffe efterfølgende beslutninger. Brug Shevelev-tabeller for at opnå nøjagtige værdier.Ud over det interne afsnit tager disse tabeller hensyn til en række andre parametre, hvis virkning påvirker rørledningens gennemstrømning;
- særlige gratis online regnemaskiner;
- specielle computerprogrammer til beregning af forskellige parametre forbundet med driften af rørledningssystemet. Store russiske virksomheder bruger det betalte indenlandske Hydrosystem-program. Du kan finde links på Internettet, der giver dig mulighed for at bruge TAScope-programmet, der er vidt brugt i mange lande.
Beregning af vandforbrug efter diameter og andre parametre
Opnåelse af de beregnede data for vandstrømmen giver dig mulighed for at bestemme:
- med valg af rør med den ønskede diameter, som er knyttet til den estimerede gennemstrømning;
- med tykkelsen af deres vægge forbundet med det anslåede indre tryk;
- med materialer, der vil blive brugt, når rørledningen lægges;
- med bagagerum installationsteknologi.
Beregning af vandforbrug giver dig mulighed for at vælge rørtype og deres diameter
Det er muligt at beregne mængden af vandforbrug ved en simpel formel:
q = π × d2 / 4 × V
I ovenstående formel bruges parametrene: d - rørets indre diameter; V er strømningshastigheden for vandstrømmen; q er værdien af vandstrøm.
Bemærk! Til beregningen er det vigtigt, at funktionerne i hastigheden på vandstrømmen, som både kan være naturlige med tyngdekraftstrømmen og skabes kunstigt ved hjælp af en pumpende ydre kilde, ikke betyder noget.
I et tyngdekraftfrit system, hvor vand bevæger sig efter tyngdekraft fra et vandtårn, ligger vandstrømningshastigheden i området fra 0,7 m / s til 1,9 m / s (i et byvandforsyningssystem bevæger vandstrømningen sig normalt med en hastighed på halvanden meter i sekundet). Når du bruger en ekstern kilde til injektion, bestemmes hastigheden, der er knyttet til dem, af pasdataene fra supercharger.
Ovenstående formel inkluderer tre parametre og tillader at kende to af dem at bestemme den tredje.
Bestemmelse af vandstrøm med et muligt trykfald
Den betragtede formel til bestemmelse af vandstrømning med rørets indre diameter og hastigheden af vandstrømmen betragtes som forenklet. Den tager ikke højde for ændringen i tryk under påvirkning af omstændigheder, der kan føre til lavere eller højere tryk i rørledningssystemet. Darcy's formel giver dig mulighed for at foretage en beregning, der tager højde for tab på de ekstreme punkter af rørledningen. Det ser sådan ud:
ΔΡ = λL / D * V2/ 2gρ
Darcy-formlen tager højde for følgende parametre:
P er viskositeten; λ er friktionskoefficienten, hvis værdi bestemmes af:
- konfigurationen af rørledningen, ligetil eller med komplekse sving og bøjninger;
- turbulens i strømmen af vand;
- ruhed af rørets indre overflade;
- tilstedeværelsen af forhindringer i form af sektioner ved hjælp af afstandsventiler.
Friktionskoefficienten påvirkes af tilstedeværelsen af låseelementer og deres antal
L er rørens længde; D er værdien af det interne afsnit; V er vandstrømmens bevægelseshastighed; g er tyngdens acceleration.
Forenklet beregning
Darcy's formel bruges i komplekse hydrodynamiske beregninger. I de fleste tilfælde er det tilstrækkeligt at bruge den sædvanlige formel til bestemmelse af strømningshastigheden. Komplekse beregninger kan undgås ved at ty til tabeller baseret på en kombination af fire parametre:
- værdierne for det interne afsnit - D;
- væskestrømningshastighed - q;
- strømningshastigheder - V;
- rørhældning - i.
Et specielt tilfælde af hydrodynamiske beregninger er bestemmelsen af vandstrømning gennem hanen. Formlen q = SV anvendes, hvori udover værdierne for vandstrømningshastighed og vandstrømningshastighed indføres værdien af tværsnitsarealet for hanen. Det defineres som følger:
S = πr2
Hvis hastigheden på vandstrømmen er ukendt, bestemmes den af Toricelli-formlen V = 2gh. I Toricelli-formlen: g er værdien af tyngdes acceleration; h er højden på vandsøjlen over hanen.
Det er meget muligt at beregne vandforbrug baseret på en kendt værdi af rørets indre tværsnit. Nøjagtigheden af denne beregning afhænger af virkningen af flere andre faktorer. I nogle tilfælde, hvor det ikke kræves at opnå helt nøjagtige værdier, er det ret tilladt at forsømme dem. For komplekse hydrodynamiske beregninger er naturligvis forenklede formler uønskede.
