Proračun potrošnje vode preko presjeka vodovodne cijevi djeluje kao polazna točka u složenom sustavu hidrodinamičkih proračuna. Prilikom gradnje ili rekonstrukcije zgrade, prilikom uređenja sustava za gašenje požara, neophodno je izračunati koliko će vode doći do objekta pod poznatim tlakom u sustavu ako su ugrađene cijevi određenog presjeka.
Pri proračunu protoka vode uzima se u obzir nekoliko čimbenika, jedan od najvažnijih je presjek dovodne cijevi i tlak u sustavu
Sadržaj
Koji čimbenici uzimaju u obzir prilikom izračuna protoka vode
Određivanje protoka vode promjerom cijevi omogućuje vam da dobijete podatke koji su vrlo blizu stvarnim, ali ne uvijek. Pored promjera cijevi, niz faktora utječe na stvarni protok:
- razina tlaka. Pri većim pritiscima u cjevovodu, potrošači će dobiti više vode. Izračun protoka vode prema promjeru i tlaku cijevi omogućuje vam dobivanje točnijih podataka od korištenja samo jednog parametra. Na temelju tih vrijednosti određuje se potrebna debljina stijenke cijevi;
- tlak vode u sustavu ovisi o promjeru promjera cijevi, zavoja i zavoja, grana, prisutnosti zapornih ventila. Što je složenija konfiguracija vodoopskrbnog sustava, to je teže odrediti stvarne pokazatelje protoka vode kroz cijev pri tlaku navedenom u skladu s SNiP;
- silom trenja koja koči kretanje protoka vode, većom duljinom sustava znatno se smanjuje protok vode kroz cijev, budući da se brzina fluida kreće;
- hrapavost unutarnjih zidova vodovoda. Moderne polimerne strukture imaju oko deset posto veću propusnost od najnovijih proizvoda od tradicionalnih materijala - betona, lijevanog željeza i čelika;
- tijekom duže uporabe, razne naslage začepljuju unutrašnjost cjevovoda. Promjenu unutarnjeg reljefa zbog začepljenja teško je moguće izračunati pomoću matematičkih formula. Dakle, točno odrediti količinu vode koja prolazi kroz cijev će biti nemoguće. Novi polimerni materijali omogućuju da se ne uzme u obzir faktor postupnog začepljenja sustava, jer se formiranje izraslina na njihovoj unutarnjoj površini praktično eliminira.
Potrošnja vode ovisit će o konfiguraciji vodoopskrbe, kao i vrsti cijevi iz koje je mreža montirana
Dakle, izračunavanjem tlaka vode ovisno o promjeru cijevi, bez uzimanja u obzir drugih čimbenika koji utječu na stvarni protok tekućine, mogu se stvoriti značajne pogreške.
Metode izračunavanja količine vode duž presjeka cijevi
Propusnost cjevovoda može se izračunati pomoću nekoliko različitih metoda. Možeš koristiti:
- fizičke metode proračuna prema posebnim formulama koje su izvrsne pri obavljanju proračuna za vodoopskrbu i kanalizaciju;
- tablične metode izračuna, dajući približne vrijednosti, što je u većini slučajeva dovoljno za donošenje naknadnih odluka. Za dobivanje točnih vrijednosti, koristite Shevelev tablice.Osim unutarnjeg odjeljka, ove tablice uzimaju u obzir i niz drugih parametara, čiji učinak utječe na propusnost cjevovoda;
- posebni besplatni online kalkulatori;
- posebne računalne programe za izračunavanje različitih parametara povezanih s radom cjevovodnog sustava. Velike ruske tvrtke koriste plaćeni domaći program Hydrosystem. Na internetu možete pronaći veze koje vam omogućuju korištenje programa TAScope, koji se široko koristi u mnogim zemljama.
Proračun potrošnje vode u promjeru i drugih parametara
Dobivanjem izračunatih podataka protoka vode možete odrediti:
- s odabirom cijevi željenog promjera, koji su povezani s procijenjenom propusnošću;
- s debljinom njihovih zidova povezana s procijenjenim unutarnjim tlakom;
- s materijalima koji će se koristiti prilikom polaganja cjevovoda;
- tehnologijom ugradnje prtljažnika.
Izračun potrošnje vode omogućuje vam odabir vrste cijevi i njihov promjer
Količinu potrošene vode moguće je izračunati jednostavnom formulom:
q = π × d2 / 4 × V
U gornjoj formuli koriste se parametri: d - unutarnji promjer cijevi; V je brzina protoka struje vode; q je vrijednost protoka vode.
Bilješka! Za proračun nisu značajne brzine protoka vode, koja može biti i prirodna, s gravitacijskim protokom, i stvorena umjetno pomoću crpnog vanjskog izvora.
U sustavu bez gravitacije, gdje se voda gravitacijski kreće s vodenog tornja, protok vode je u rasponu od 0,7 m / s do 1,9 m / s (u gradskom vodovodu protok vode obično se kreće brzinom od jednog i pol metra u sekundi). Kada koristite vanjski izvor za ubrizgavanje, brzina vezana uz njih određuje se u putovničkim podacima supercharger-a.
Gornja formula uključuje tri parametra i omogućava, znajući dva od njih, određivanje trećeg.
Određivanje protoka vode s mogućim padom tlaka
Razmatrana formula za određivanje protoka vode prema unutarnjem promjeru cijevi i brzini protoka vode smatra se pojednostavljenom. Ne uzima u obzir promjenu tlaka pod utjecajem okolnosti koje mogu dovesti do nižeg ili većeg tlaka u cjevovodnom sustavu. Darcyjeva formula omogućuje vam izračun koji uzima u obzir gubitke u krajnjim točkama cjevovoda. To izgleda ovako:
ΔΡ = λL / D * V2/ 2gρ
Darcy formula uzima u obzir sljedeće parametre:
P je viskoznost; λ je koeficijent trenja, čija se vrijednost određuje:
- konfiguracija cjevovoda, ravna ili složenim zavojima i zavojima;
- turbulencija u protoku vode;
- hrapavost unutarnje površine cijevi;
- prisutnost prepreka u obliku odjeljaka pomoću sigurnosnih ventila.
Na koeficijent trenja utječe prisutnost elemenata za zaključavanje i njihov broj
L je duljina cijevi; D je vrijednost unutarnjeg presjeka; V je brzina kretanja vodenog toka; g je ubrzanje gravitacije.
Pojednostavljeni izračuni
Darcyjeva formula koristi se u složenim hidrodinamičkim proračunima. U većini slučajeva dovoljna je upotreba uobičajene formule za utvrđivanje brzine protoka. Složeni izračuni mogu se izbjeći pribjegavanjem tablicama na temelju kombinacije četiri parametra:
- vrijednosti unutarnjeg presjeka - D;
- brzina protoka tekućine - q;
- protoci - V;
- nagib cijevi - i.
Poseban slučaj hidrodinamičkih proračuna je određivanje protoka vode kroz otvor za slavinu. Upotrebljava se formula q = SV, u koju se pored vrijednosti protoka vode i protoka vode uvodi i vrijednost poprečnog presjeka otvora za slavinu. Definira se na sljedeći način:
S = πr2
Ako je brzina strujanja vode nepoznata, ona se određuje Toricellijevom formulom V = 2gh. U Toricellijevoj formuli: g je vrijednost ubrzanja gravitacije; h je visina vodenog stupca iznad otvora za slavinu.
Sasvim je moguće izračunati potrošnju vode na temelju poznate vrijednosti unutarnjeg presjeka cijevi. Točnost ovog izračuna ovisit će o učincima nekoliko drugih čimbenika. U nekim slučajevima, kada nije potrebno dobiti savršeno točne vrijednosti, sasvim je dopušteno zanemariti ih. Naravno, za složene hidrodinamičke proračune pojednostavljene su formule nepoželjne.
