Vandens suvartojimo per vamzdžio skerspjūvį apskaičiavimas yra atskaitos taškas sudėtingoje hidrodinaminių skaičiavimų sistemoje. Statant ar rekonstruojant pastatą, įrengiant gaisro gesinimo sistemą, būtina apskaičiuoti, kiek vandens tekės į objektą esant žinomam sistemos slėgiui, jei bus įrengti tam tikros sekcijos vamzdžiai.
Skaičiuojant vandens srautą, atsižvelgiama į keletą veiksnių, vienas iš svarbiausių yra tiekimo vamzdžio skerspjūvis ir slėgis sistemoje.
Turinys
Į kokius veiksnius atsižvelgiama apskaičiuojant vandens srautą
Vandens srauto nustatymas pagal vamzdžio skersmenį leidžia gauti duomenis, kurie yra labai artimi tikrajam, bet ne visada. Be vamzdžio skersmens, realiam srautui turi įtakos keletas veiksnių:
- slėgio lygis. Esant didesniam slėgiui vamzdynų sistemoje, vartotojai gaus daugiau vandens. Vandens srauto apskaičiavimas pagal vamzdžio skersmenį ir slėgį leidžia gauti tikslesnius duomenis nei naudojant tik vieną parametrą. Remiantis šiomis vertėmis, nustatomas reikiamas vamzdžio sienos storis;
- vandens slėgis sistemoje priklauso nuo vamzdžių skersmens pokyčių, posūkių ir posūkių, atšakų, uždarymo vožtuvų buvimo. Kuo sudėtingesnė vandens tiekimo sistemos konfigūracija, tuo sunkiau nustatyti tikruosius vandens tėkmės greičio rodmenis per vamzdį esant slėgiui, nurodytam pagal SNiP;
- trinties jėga, trukdanti judėti vandens srovei, esant didesniam sistemos ilgiui, vandens srautas per vamzdį žymiai sumažėja, nes skysčio greitis juda;
- vandens tiekimo vidinių sienų šiurkštumas. Šiuolaikinių polimerinių konstrukcijų pralaidumas yra apie dešimt procentų didesnis nei naujausių gaminių iš tradicinių medžiagų - betono, ketaus ir plieno;
- ilgo naudojimo metu dujotiekio vidų užkemša įvairios nuosėdos. Vidinio reljefo pokyčius dėl užsikimšimo vargu ar įmanoma apskaičiuoti naudojant matematines formules. Taigi, tiksliai nustatyti vandens kiekį, praeinantį per vamzdį, bus neįmanoma. Naujos polimerinės medžiagos leidžia neatsižvelgti į laipsniško sistemos užsikimšimo faktorių, nes jų vidiniame paviršiuje beveik nėra formuojamas įdubimas.
Vandens sunaudojimas priklausys nuo vandens tiekimo konfigūracijos, taip pat nuo vamzdžių, iš kurių tinklas yra sumontuotas, tipo
Taigi, apskaičiuojant vandens slėgį priklausomai nuo vamzdžio skersmens, neatsižvelgiant į kitus veiksnius, turinčius įtakos faktiniam skysčio srautui, galima padaryti reikšmingų klaidų.
Vandens kiekio apskaičiavimo išilgai vamzdžio skerspjūvio metodai
Dujotiekio pralaidumą galima apskaičiuoti keliais skirtingais metodais. Tu gali naudoti:
- fiziniai skaičiavimo metodai pagal specialias formules, kurios yra puikios atliekant vandens tiekimo ir nuotekų skaičiavimus;
- lentelių skaičiavimo metodai, pateikiant apytiksles vertes, kurių dažniausiai pakanka vėlesniems sprendimams priimti. Norėdami gauti tikslias vertes, naudokite „Shevelev“ lenteles.Šiose lentelėse, be vidinio skyriaus, atsižvelgiama ir į daugybę kitų parametrų, kurių poveikis daro įtaką dujotiekio pralaidumui;
- specialūs nemokami internetiniai skaičiuotuvai;
- specialios kompiuterinės programos įvairiems parametrams, susijusiems su vamzdynų sistemos veikimu, apskaičiuoti. Didelės Rusijos kompanijos naudoja mokamą vietinę „Hydrosystem“ programą. Internete galite rasti nuorodas, leidžiančias naudotis TAScope programa, kuri plačiai naudojama daugelyje šalių.
Vandens sąnaudų apskaičiavimas pagal skersmenį ir kitus parametrus
Gavę apskaičiuotus vandens srauto duomenis, galite nustatyti:
- pasirinkus norimo skersmens vamzdžius, kurie yra susieti su numatomu pralaidumu;
- su jų sienų storiu, susijusiu su numatomu vidiniu slėgiu;
- su medžiagomis, kurios bus naudojamos klojant dujotiekį;
- su bagažinės įrengimo technologija.
Vandens sunaudojimo apskaičiavimas leidžia pasirinkti vamzdžio tipą ir jų skersmenį
Suvartoto vandens kiekį galima apskaičiuoti pagal paprastą formulę:
q = π × d2 / 4 × V
Aukščiau pateiktoje formulėje naudojami parametrai: d - vidinis vamzdžio skersmuo; V - vandens srovės tėkmės greitis; q yra vandens srauto vertė.
Pastaba! Skaičiavimui nesvarbios vandens tėkmės greičio savybės, kurios gali būti tiek natūralios, tiek su gravitacijos tėkme, tiek dirbtinai sukurtos siurbiant išorinį šaltinį.
Sistemoje, kurioje nėra sunkio jėgos, kai vanduo juda sunkio jėga iš vandens bokšto, vandens srauto greitis yra nuo 0,7 m / s iki 1,9 m / s (miesto vandens tiekimo sistemoje vandens srautas paprastai juda pusantro metro per sekundę greičiu). Kai injekcijai naudojamas išorinis šaltinis, prie jų pritvirtintas greitis nustatomas pagal kompresoriaus paso duomenis.
Aukščiau pateikta formulė apima tris parametrus ir leidžia, žinant du iš jų, nustatyti trečiąjį.
Vandens srauto nustatymas esant galimam slėgio kritimui
Laikoma, kad vandens srauto nustatymo pagal vidinį vamzdžio skersmenį ir vandens srauto greitį formulė yra supaprastinta. Neatsižvelgiama į slėgio pokyčius, atsirandančius dėl aplinkybių, dėl kurių vamzdynų sistemoje slėgis gali būti mažesnis ar didesnis. Darcy formulė leidžia atlikti skaičiavimus, atsižvelgiant į nuostolius kraštiniuose dujotiekio taškuose. Tai atrodo taip:
ΡΡ = λL / D * V2/ 2gρ
Darcy formulėje atsižvelgiama į šiuos parametrus:
P yra klampumas; λ yra trinties koeficientas, kurio vertė nustatoma pagal:
- dujotiekio konfigūracija, tiesi arba turinti sudėtingus posūkius ir posūkius;
- turbulencija vandens tėkmėje;
- vidinis vamzdžio paviršiaus šiurkštumas;
- kliūčių buvimas sekcijų pavidalu, naudojant uždarymo vožtuvus.
Trinties koeficientas turi įtakos fiksavimo elementų buvimui ir jų skaičiui
L yra vamzdžių ilgis; D yra vidinio pjūvio vertė; V - vandens srauto judėjimo greitis; g yra gravitacijos pagreitis.
Supaprastinti skaičiavimai
Darcy formulė naudojama atliekant sudėtingus hidrodinaminius skaičiavimus. Daugeliu atvejų pakanka naudoti įprastą formulę srauto greičiui nustatyti. Sudėtingų skaičiavimų galima išvengti naudojant lenteles, pagrįstas keturių parametrų deriniu:
- vidinio pjūvio vertės - D;
- skysčio tekėjimo greitis - q;
- debitai - V;
- vamzdžio nuolydis - i.
Ypatingas hidrodinaminių skaičiavimų atvejis yra vandens srauto per čiaupo angą nustatymas. Naudojama formulė q = SV, kurioje, be vandens srauto greičio ir vandens srauto verčių, įvedama ir čiaupo angos skerspjūvio ploto vertė. Jis apibūdinamas taip:
S = πr2
Jei vandens srauto greitis nežinomas, jis nustatomas pagal Toricelli formulę V = 2gh. Toricelli formulėje: g yra gravitacijos pagreičio vertė; h yra vandens stulpelio aukštis virš čiaupo angos.
Remiantis žinoma vamzdžio vidinio skerspjūvio verte, vandens suvartojimą galima visiškai apskaičiuoti. Šio skaičiavimo tikslumas priklausys nuo kelių kitų veiksnių įtakos. Kai kuriais atvejais, kai nereikia gauti tiksliai tikslių verčių, visiškai leistina jų nepaisyti. Natūralu, kad atliekant sudėtingus hidrodinaminius skaičiavimus, supaprastintos formulės yra nepageidautinos.
