Calculul consumului de apă pe secțiunea transversală a unei conducte de apă acționează ca un punct de plecare într-un sistem complex de calcule hidrodinamice. Atunci când construiți sau reconstruiți o clădire, atunci când aranjați un sistem de stingere a incendiilor, este necesar să calculați câtă apă va curge către obiect la o presiune cunoscută în sistem dacă sunt instalate conducte ale unei anumite secțiuni.
La calcularea debitului de apă, sunt luați în considerare mai mulți factori, unul dintre cei mai importanți este secțiunea transversală a conductei de alimentare și presiunea din sistem
Conţinut
Ce factori iau în calcul la calcularea debitului de apă
Determinarea debitului de apă în funcție de diametrul conductei vă permite să obțineți date care sunt foarte apropiate de cele reale, dar nu întotdeauna. Pe lângă diametrul conductei, o serie de factori afectează debitul real:
- nivel de presiune. La presiuni mai mari în sistemul de conducte, consumatorii vor primi mai multă apă. Calculul debitului de apă în funcție de diametrul și presiunea țevii vă permite să obțineți date mai precise decât utilizarea unui singur parametru. Pe baza acestor valori, se determină grosimea necesară a peretelui țevii;
- presiunea apei din sistem depinde de modificările diametrului conductelor, de îndoire și de cotitură, de ramuri, de prezența supapelor de închidere. Cu cât este mai complicată configurația sistemului de alimentare cu apă, cu atât este mai dificil să se determine indicatorii reali ai debitului de apă prin conductă la o presiune specificată conform SNiP;
- prin forța de frecare care împiedică mișcarea fluxului de apă, cu o lungime mai mare a sistemului, debitul de apă prin conductă este semnificativ redus, deoarece viteza lichidului se mișcă
- rugozitatea pereților interni ai alimentării cu apă. Structurile moderne de polimeri au un randament cu aproximativ zece la sută mai mare decât cele mai noi produse din materiale tradiționale - beton, fontă și oțel;
- în timpul utilizării îndelungate, diverse zăcăminte înfundă interiorul conductei. Schimbarea reliefului intern datorat înfundării este greu de calculat folosind formule matematice. Deci, pentru a determina cu exactitate cantitatea de apă care trece prin conductă va fi imposibil. Noile materiale polimerice nu permit luarea în considerare a factorului de înfundare treptată a sistemului, deoarece formarea creșterilor pe suprafața lor interioară este practic eliminată.
Consumul de apă va depinde de configurația alimentării cu apă, precum și de tipul de conducte din care este montată rețeaua
Așadar, prin calcularea presiunii apei în funcție de diametrul conductei, fără a ține cont de alți factori care afectează debitul real al lichidului, se pot face erori semnificative.
Metode de calculare a cantității de apă de-a lungul secțiunii transversale a conductei
Randamentul conductei poate fi calculat folosind mai multe metode diferite. Poți să folosești:
- metode fizice de calcul în conformitate cu formule speciale care sunt excelente la efectuarea calculelor pentru alimentarea cu apă și canalizare;
- metode tabulare de calcul, oferind valori aproximative, ceea ce în cele mai multe cazuri este suficient pentru luarea deciziilor ulterioare. Pentru a obține valori exacte, utilizați tabele Shevelev.Pe lângă secțiunea internă, aceste tabele iau în considerare o serie de alți parametri, al căror efect afectează debitul conductei;
- calculatoare online gratuite gratuite;
- programe de calculator speciale pentru calcularea diverșilor parametri asociați cu funcționarea sistemului de conducte. Marile companii rusești folosesc programul plătit pentru hidrosistemul intern. Puteți găsi linkuri pe Internet care vă permit să utilizați programul TAScope, care este utilizat pe scară largă în multe țări.
Calculul consumului de apă după diametru și alți parametri
Obținerea datelor calculate ale debitului de apă vă permite să determinați:
- cu selectarea conductelor cu diametrul dorit, care este legat de debitul estimat;
- cu grosimea pereților lor asociate cu presiunea internă estimată;
- cu materiale care vor fi utilizate la instalarea conductei;
- cu tehnologie de instalare a portbagajului.
Calculul consumului de apă vă permite să alegeți tipul de conductă și diametrul acestora
Este posibil să se calculeze cantitatea de apă consumată printr-o formulă simplă:
q = π × d2 / 4 × V
În formula de mai sus, parametrii sunt utilizați: d - diametrul interior al conductei; V este viteza de curgere a curentului de apă; q este valoarea debitului de apă.
Notă! Pentru calcul, nu contează caracteristicile vitezei debitului de apă, care poate fi atât natural, cu flux de gravitație și creat artificial prin intermediul unei surse externe de pompare.
Într-un sistem fără gravitație, în care apa se deplasează prin gravitație dintr-un turn de apă, debitul de apă este în intervalul de la 0,7 m / s la 1,9 m / s (într-un sistem de alimentare cu apă din oraș, debitul de apă se deplasează, de obicei, cu o viteză de un metru și jumătate pe secundă). Când utilizați o sursă externă de injecție, viteza atașată acestora este determinată de datele de pașaport ale supraalimentatorului.
Formula de mai sus include trei parametri și permite, cunoscând doi dintre ei, să determine cel de-al treilea.
Determinarea debitului de apă cu o posibilă cădere de presiune
Formula considerată pentru determinarea debitului de apă după diametrul interior al conductei și viteza debitului de apă este considerată simplificată. Nu ține cont de schimbarea presiunii sub influența circumstanțelor care pot duce la o presiune mai mică sau mai mare în sistemul de conducte. Formula lui Darcy vă permite să faceți un calcul care să țină cont de pierderile din punctele extreme ale conductei. Arată astfel:
ΔΡ = λL / D * V2/ 2gρ
Formula Darcy ține cont de următorii parametri:
P este vâscozitatea; λ este coeficientul de frecare, a cărui valoare este determinată de:
- configurația conductei, directă sau cu viraje și coturi complexe;
- turbulența în fluxul de apă;
- rugozitatea suprafeței interioare a conductei;
- prezența obstacolelor sub formă de secțiuni folosind supape de închidere.
Coeficientul de frecare este afectat de prezența elementelor de blocare și de numărul acestora
L este lungimea conductelor; D este valoarea secțiunii interne; V este viteza de mișcare a fluxului de apă; g este accelerația gravitației.
Calcule simplificate
Formula lui Darcy este utilizată în calcule hidrodinamice complexe. În cele mai multe cazuri, utilizarea formulei obișnuite pentru a determina debitul este suficientă. Calculele complexe pot fi evitate apelând la tabele bazate pe o combinație de patru parametri:
- valorile secțiunii interne - D;
- debitul de fluid - q;
- debitele - V;
- panta conductei - i.
Un caz special al calculelor hidrodinamice este determinarea debitului de apă prin orificiul robinetului. Se utilizează formula q = SV, în care, pe lângă valorile debitului de apă și ale debitului de apă, se introduce valoarea zonei transversale a orificiului de la robinet. Este definit astfel:
S = πr2
Dacă viteza debitului de apă nu este cunoscută, aceasta este determinată de formula Toricelli V = 2gh. În formula Toricelli: g este valoarea accelerației gravitației; h este înălțimea coloanei de apă deasupra orificiului de la robinet.
Este destul de posibil să se calculeze consumul de apă pe baza unei valori cunoscute a secțiunii interne a conductei. Precizia acestui calcul va depinde de efectele mai multor alți factori. În unele cazuri, atunci când nu este necesară obținerea unor valori perfect exacte, sunt complet admisibile de neglijat. Desigur, pentru calcule hidrodinamice complexe, formulele simplificate nu sunt de dorit.
