חישוב צריכת מים בחתך הצינור של מים משמש כנקודת מוצא במערכת מורכבת של חישובים הידרודינמיים. בעת הקמת או שיחזור של בניין, בעת סידור מערכת לכיבוי אש, חובה לחשב כמה מים יזרמו לחפץ בלחץ ידוע במערכת אם יותקנו צינורות של קטע מסוים.
בחישוב זרימת המים נלקחים בחשבון מספר גורמים, אחד החשובים ביותר הוא חתך הצינור של הצינור והלחץ במערכת.
תוכן
אילו גורמים לוקחים בחשבון בעת חישוב זרימת המים
קביעת זרימת המים בקוטר הצינור מאפשרת לך לקבל נתונים שהם קרובים מאוד לאמיתיים, אך לא תמיד. בנוסף לקוטר הצינור, מספר גורמים משפיעים על קצב הזרימה האמיתי:
- רמת לחץ. בלחצים גבוהים יותר במערכת הצנרת, הצרכנים יקבלו יותר מים. חישוב זרימת המים לפי קוטר הצינור ולחץ מאפשר לקבל נתונים מדויקים יותר מאשר שימוש בפרמטר אחד בלבד. על סמך ערכים אלה נקבע עובי דופן הצינור הנדרש;
- לחץ המים במערכת תלוי בשינויים בקוטר הצינורות, הכפפות והפניות, הענפים, נוכחות שסתומי כיבוי. ככל שהתצורה של מערכת אספקת המים מורכבת יותר, כך קשה יותר לקבוע את האינדיקטורים האמיתיים לזרימת מים דרך הצינור בלחץ הנקוב על פי SNiP;
- כוח החיכוך הפוגע בתנועת נחל המים, באורך גדול יותר של המערכת, קצב זרימת המים דרך הצינור מצטמצם משמעותית מכיוון שמהירות הנוזל זזה;
- חספוס הקירות הפנימיים של אספקת המים. מבני פולימר מודרניים בעלי תפוקה גבוהה יותר בעשרה אחוזים לעומת המוצרים העדכניים ביותר מחומרים מסורתיים - בטון, ברזל יצוק ופלדה;
- במהלך שימוש ממושך, מרבצים שונים סותמים את פנים הצינור. השינוי בתבליט הפנימי כתוצאה מהסתימה כמעט ולא ניתן לחישוב באמצעות נוסחאות מתמטיות. לכן, לקבוע במדויק את כמות המים העוברים בצינור יהיה בלתי אפשרי. חומרים פולימריים חדשים מאפשרים לא לקחת בחשבון את גורם סתימתם ההדרגתית של המערכת, שכן היווצרות גידולים על פני השטח הפנימיים שלהם מסולקת למעשה.
צריכת מים תהיה תלויה בתצורת אספקת המים, כמו גם בסוג הצינורות שמהם מורכבת הרשת
לכן, על ידי חישוב לחץ המים בהתאם לקוטר הצינור, מבלי לקחת בחשבון גורמים אחרים המשפיעים על קצב הזרימה בפועל של הנוזל, ניתן לבצע טעויות משמעותיות.
שיטות לחישוב כמות המים לאורך חתך הצינור
ניתן לחשב את תפוקת הצינור בשיטות שונות. אתה יכול להשתמש:
- שיטות חישוב פיזיות על פי נוסחאות מיוחדות המצויינות בעת ביצוע חישובים לאספקת מים וביוב;
- שיטות חישוב טבלאיות, נותנות ערכים משוערים, אשר ברוב המקרים מספיקים לקבלת החלטות עוקבות. כדי להשיג ערכים מדויקים, השתמש בטבלאות Shevelev.בנוסף לקטע הפנימי, טבלאות אלה לוקחות בחשבון מספר פרמטרים אחרים שההשפעה שלהם משפיעה על תפוקת הצינור;
- מחשבונים מקוונים חינם בחינם;
- תוכנות מחשב מיוחדות לחישוב פרמטרים שונים הקשורים להפעלת מערכת הצנרת. חברות רוסיות גדולות משתמשות בתוכנית ההידרוסיסטם המקומית בתשלום. תוכלו למצוא קישורים באינטרנט המאפשרים לכם להשתמש בתוכנית TAScope, הנמצאת בשימוש נרחב במדינות רבות.
חישוב צריכת מים לפי קוטר ופרמטרים אחרים
השגת הנתונים המחושבים של זרימת המים מאפשרת לך לקבוע:
- עם בחירת צינורות בקוטר הרצוי, המקושרים לתפוקה המשוערת;
- בעובי קירותיהם הקשורים בלחץ הפנימי המשוער;
- עם חומרים שישמשו בעת הנחת הצינור;
- עם טכנולוגיית התקנת תא המטען.
חישוב צריכת מים מאפשר לך לבחור את סוג הצינור וקוטרם
אפשר לחשב את כמות המים הנצרכים על ידי נוסחה פשוטה:
q = π × d2 / 4 × V
בנוסחה שלמעלה משתמשים בפרמטרים: d - קוטר פנימי של הצינור; V הוא מהירות הזרימה של נחל המים; q הוא ערך זרימת המים.
פתק! לצורך החישוב, לא משנה מאפייני מהירות זרימת המים, שיכולים להיות טבעיים גם יחד עם זרימת הכבידה, ונוצרים באופן מלאכותי באמצעות מקור חיצוני לשאיבה.
במערכת נטולת כוח משיכה, בה מים נעים על ידי כוח משיכה ממגדל מים, קצב זרימת המים הוא בטווח שבין 0.7 מ / ש 'ל 1.9 מ' / ש (במערכת אספקת מים עירונית, זרימת המים נעה בדרך כלל במהירות של מטר וחצי לשנייה). כשמשתמשים במקור חיצוני להזרקה, המהירות המחוברת אליהם נקבעת על ידי נתוני הדרכון של המגדש-על.
הנוסחה הנ"ל כוללת שלושה פרמטרים ומאפשרת, לדעת שניים מהם, לקבוע את השלישי.
קביעת זרימת מים עם ירידת לחץ אפשרית
הנוסחה הנחשבת לקביעת זרימת המים בקוטר הפנימי של הצינור ומהירות זרימת המים נחשבת לפשוטה. זה לא לוקח בחשבון את שינוי הלחץ בהשפעת נסיבות שיכולות להביא ללחץ נמוך או גבוה יותר במערכת הצינור. הנוסחה של דארסי מאפשרת לבצע חישוב שלוקח בחשבון הפסדים בנקודות הקיצוניות של הצינור. זה נראה כמו זה:
ΔΡ = λL / D * V2/ 2gρ
הנוסחה של דארסי לוקחת בחשבון את הפרמטרים הבאים:
P הוא הצמיגות; λ הוא מקדם החיכוך, שערכו נקבע על ידי:
- תצורת הצינור, ישר או בעל סיבובים וכפיפות מורכבים;
- סערה בזרימת המים;
- חספוס של המשטח הפנימי של הצינור;
- נוכחות מכשולים בצורה של קטעים המשתמשים בשסתומי כיבוי.
מקדם החיכוך מושפע מנוכחותם של גורמי נעילה ומספרם
L הוא אורך הצינורות; D הוא הערך של החלק הפנימי; V הוא מהירות התנועה של נחל המים; g הוא האצת כוח המשיכה.
חישובים פשוטים יותר
הנוסחה של דארסי משמשת בחישובים הידרודינמיים מורכבים. ברוב המקרים, השימוש בפורמולה הרגילה לקביעת קצב הזרימה מספיק. ניתן להימנע מחישובים מורכבים על ידי שימוש בטבלאות המבוססות על שילוב של ארבעה פרמטרים:
- ערכי החלק הפנימי - ד;
- קצב זרימת הנוזל - ש;
- שיעורי זרימה - V;
- שיפוע צינור - i.
מקרה מיוחד של חישובים הידרודינמיים הוא קביעת זרימת המים דרך חור הברז. משתמשים בפורמולה q = SV, בה מונה בנוסף לערכים של קצב זרימת המים וקצב זרימת המים, את ערך שטח החתך של חור הברז. זה מוגדר כך:
S = πr2
אם מהירות זרימת המים אינה ידועה, היא נקבעת על ידי הנוסחה של טוריצ'י V = 2gh. בנוסחת טוריסלי: g הוא ערך האצת הכובד; h הוא גובה עמוד המים מעל חור הברז.
בהחלט ניתן לחשב צריכת מים על סמך הערך הידוע של חתך הרוחב הפנימי של הצינור. הדיוק של חישוב זה יהיה תלוי בהשפעות של כמה גורמים אחרים. במקרים מסוימים, כאשר אין זה נדרש להשיג ערכים מדויקים לחלוטין, די מותר להזניח אותם. מטבע הדברים, לחישובים הידרודינמיים מורכבים, נוסחאות מפושטות אינן רצויות.
