Ūdens patēriņa aprēķins pēc caurules iekšējās sekcijas: formulas un citas metodes

Ūdens patēriņa aprēķins ūdensvada šķērsgriezumā darbojas kā sākumpunkts sarežģītā hidrodinamisko aprēķinu sistēmā. Būvējot vai rekonstruējot ēku, sakārtojot ugunsdzēšanas sistēmu, obligāti jāaprēķina, cik daudz ūdens plūdīs uz objektu ar zināmu spiedienu sistēmā, ja ir uzstādītas noteiktas sekcijas caurules.

Aprēķinot ūdens plūsmu, tiek ņemti vērā vairāki faktori, viens no svarīgākajiem ir piegādes caurules šķērsgriezums un spiediens sistēmā

Kādi faktori ņem vērā, aprēķinot ūdens plūsmu

Ūdens plūsmas noteikšana pēc caurules diametra ļauj iegūt datus, kas ir ļoti tuvu reālajam, bet ne vienmēr. Papildus caurules diametram reālo plūsmas ātrumu ietekmē vairāki faktori:

• spiediena līmenis. Pie paaugstināta spiediena cauruļvadu sistēmā patērētāji saņems vairāk ūdens. Ūdens plūsmas aprēķins pēc caurules diametra un spiediena ļauj iegūt precīzākus datus nekā izmantojot tikai vienu parametru. Balstoties uz šīm vērtībām, tiek noteikts nepieciešamais caurules sienas biezums;
• ūdens spiediens sistēmā ir atkarīgs no izmaiņām cauruļu diametrā, līkumiem un pagriezieniem, zariem, noslēgšanas vārstu klātbūtnes. Jo sarežģītāka ir ūdens apgādes sistēmas konfigurācija, jo grūtāk ir noteikt reālos ūdens plūsmas ātruma rādītājus caur cauruli ar spiedienu, kas noteikts saskaņā ar SNiP;
• ar berzes spēku, kas kavē ūdens plūsmas kustību, ar lielāku sistēmas garumu ūdens caurplūdums caur cauruli ir ievērojami samazināts, jo šķidruma ātrums pārvietojas
• ūdensvada iekšējo sienu raupjums. Mūsdienu polimēru konstrukcijām ir aptuveni par desmit procentiem lielāka caurlaidspēja nekā jaunākajiem izstrādājumiem no tradicionāliem materiāliem - betona, čuguna un tērauda;
• ilgstošas ​​lietošanas laikā cauruļvada iekšpusi aizsērē dažādas nogulsnes. Iekšējā reljefa izmaiņas aizsērēšanas dēļ gandrīz nav iespējams aprēķināt, izmantojot matemātiskas formulas. Tātad, precīzi noteikt ūdens daudzumu, kas iet caur cauruli, nebūs iespējams. Jaunie polimēru materiāli ļauj neņemt vērā pakāpeniskas sistēmas aizsērēšanas faktoru, jo praktiski tiek novērsta izaugumu veidošanās uz to iekšējās virsmas.

Ūdens patēriņš būs atkarīgs no ūdens piegādes konfigurācijas, kā arī no cauruļu veida, no kurām tīkls ir uzstādīts

Tātad, aprēķinot ūdens spiedienu atkarībā no caurules diametra, neņemot vērā citus faktorus, kas ietekmē šķidruma faktisko plūsmas ātrumu, var tikt pieļautas būtiskas kļūdas.

Ūdens daudzuma aprēķināšanas metodes gar caurules šķērsgriezumu

Cauruļvada caurlaidību var aprēķināt, izmantojot vairākas dažādas metodes. Tu vari izmantot:

• fizikālās aprēķināšanas metodes pēc īpašām formulām, kuras ir lieliskas, veicot aprēķinus ūdens apgādei un kanalizācijai;
• tabulas aprēķina metodes, norādot aptuvenās vērtības, ar kurām vairumā gadījumu pietiek turpmāku lēmumu pieņemšanai. Lai iegūtu precīzas vērtības, izmantojiet Ševeleva tabulas.Šajās tabulās papildus iekšējai sadaļai tiek ņemti vērā arī vairāki citi parametri, kuru ietekme ietekmē cauruļvada caurlaidību;
• speciāli bezmaksas tiešsaistes kalkulatori;
• īpašas datorprogrammas dažādu parametru aprēķināšanai, kas saistīti ar cauruļvadu sistēmas darbību. Lieli Krievijas uzņēmumi izmanto apmaksātu pašmāju programmu Hydrosystem. Internetā varat atrast saites, kas ļauj izmantot programmu TAScope, kas tiek plaši izmantota daudzās valstīs.

Ūdens patēriņa aprēķins pēc diametra un citiem parametriem

Aprēķinātu ūdens plūsmas datu iegūšana ļauj noteikt:

• ar vēlamā diametra cauruļu izvēli, kas ir saistīta ar paredzamo caurlaidību;
• ar to sienu biezumu, kas saistīts ar aprēķināto iekšējo spiedienu;
• ar materiāliem, kas tiks izmantoti, uzliekot cauruļvadu;
• ar maģistrālo uzstādīšanas tehnoloģiju.

Ūdens patēriņa aprēķins ļauj jums izvēlēties caurules veidu un to diametru

Ūdens daudzumu var aprēķināt pēc vienkāršas formulas:

q = π × d2 / 4 × V

Iepriekšminētajā formulā tiek izmantoti parametri: d - caurules iekšējais diametrs; V ir ūdens straumes plūsmas ātrums; q ir ūdens plūsmas vērtība.

Piezīme! Aprēķinam nav nozīmes ūdens plūsmas ātruma īpašībām, kuras var būt gan dabiskas, gan ar gravitācijas plūsmu, gan mākslīgi radītas, izmantojot sūknējošu ārēju avotu.

Sistēmā bez gravitācijas, kur ūdens pārvietojas pa gravitācijas spēku no ūdens torņa, ūdens plūsmas ātrums ir diapazonā no 0,7 m / s līdz 1,9 m / s (pilsētas ūdensapgādes sistēmā ūdens plūsma parasti pārvietojas ar ātrumu pusotra metra sekundē). Izmantojot injekciju ārēju avotu, tiem piestiprināto ātrumu nosaka pēc kompresora pases datiem.

Iepriekšminētā formula ietver trīs parametrus un ļauj, zinot divus no tiem, noteikt trešo.

Ūdens plūsmas noteikšana ar iespējamu spiediena kritumu

Apsvērtā formula ūdens plūsmas noteikšanai pēc caurules iekšējā diametra un ūdens plūsmas ātruma tiek uzskatīta par vienkāršotu. Tas neņem vērā spiediena izmaiņas apstākļos, kas var izraisīt zemāku vai augstāku spiedienu cauruļvadu sistēmā. Darcy formula ļauj jums veikt aprēķinu, kurā ņemti vērā zaudējumi cauruļvada galējos punktos. Tas izskatās šādi:

ΔΡ = λL / D * V²/ 2gρ

Darcy formula ņem vērā šādus parametrus:

P ir viskozitāte; λ ir berzes koeficients, kura vērtību nosaka:

• cauruļvada konfigurācija, taisna vai ar sarežģītiem pagriezieniem un līkumiem;
• turbulence ūdens plūsmā;
• caurules iekšējās virsmas raupjums;
• šķēršļu klātbūtne sekciju veidā, izmantojot slēgvārstus.

Berzes koeficientu ietekmē bloķēšanas elementu klātbūtne un to skaits

L ir cauruļu garums; D ir iekšējās sekcijas vērtība; V ir ūdens straumes kustības ātrums; g ir gravitācijas paātrinājums.

Vienkāršoti aprēķini

Darčija formula tiek izmantota sarežģītos hidrodinamiskos aprēķinos. Vairumā gadījumu plūsmas ātruma noteikšanai pietiek ar parasto formulu. Sarežģītus aprēķinus var izvairīties, izmantojot tabulas, kuru pamatā ir četru parametru kombinācija:

• iekšējās sekcijas vērtības - D;
• šķidruma plūsmas ātrums - q;
• plūsmas ātrumi - V;
• caurules slīpums - i.

Īpašs hidrodinamisko aprēķinu gadījums ir ūdens plūsmas noteikšana caur krāna caurumu. Tiek izmantota formula q = SV, kurā papildus ūdens plūsmas un ūdens plūsmas ātruma vērtībām tiek ieviesta arī krāna atveres šķērsgriezuma laukuma vērtība. To definē šādi:

S = πr2

Ja ūdens plūsmas ātrums nav zināms, to nosaka pēc Toricelli formulas V = 2gh. Toricelli formulā: g ir smaguma paātrinājuma vērtība; h ir ūdens staba augstums virs krāna atveres.

Ir pilnīgi iespējams aprēķināt ūdens patēriņu, pamatojoties uz zināmo caurules iekšējā šķērsgriezuma vērtību. Šī aprēķina precizitāte būs atkarīga no vairāku citu faktoru ietekmes. Dažos gadījumos, kad nav nepieciešams iegūt pilnīgi precīzas vērtības, ir diezgan pieļaujams tās neņemt vērā. Protams, sarežģītiem hidrodinamiskiem aprēķiniem vienkāršotas formulas nav vēlamas.