Tính toán lượng nước tiêu thụ theo phần bên trong của đường ống: công thức và các phương pháp khác

Tính toán lượng nước tiêu thụ trên mặt cắt ngang của ống nước đóng vai trò là điểm khởi đầu trong một hệ thống tính toán thủy động học phức tạp. Khi xây dựng hoặc xây dựng lại một tòa nhà, khi bố trí hệ thống chữa cháy, bắt buộc phải tính toán lượng nước sẽ chảy vào vật thể ở áp suất đã biết trong hệ thống nếu lắp đặt đường ống của một phần nhất định.

Khi tính toán lưu lượng nước, một số yếu tố được tính đến, một trong những yếu tố quan trọng nhất là mặt cắt ngang của ống cung cấp và áp lực trong hệ thống

Những yếu tố nào tính đến khi tính toán lưu lượng nước

Xác định lưu lượng nước theo đường kính của đường ống cho phép bạn có được dữ liệu rất gần với thực tế, nhưng không phải lúc nào cũng vậy. Ngoài đường kính ống, một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ dòng chảy thực sự:

• mức áp suất. Ở áp suất cao hơn trong hệ thống đường ống, người tiêu dùng sẽ nhận được nhiều nước hơn. Tính toán lưu lượng nước theo đường kính ống và áp suất cho phép bạn có được dữ liệu chính xác hơn so với chỉ sử dụng một tham số. Dựa trên các giá trị này, độ dày thành ống yêu cầu được xác định;
• áp lực nước trong hệ thống phụ thuộc vào sự thay đổi đường kính của đường ống, uốn cong và rẽ, nhánh, sự hiện diện của van ngắt. Cấu hình của hệ thống cấp nước càng phức tạp thì càng khó xác định các chỉ số thực về tốc độ dòng nước chảy qua đường ống ở áp suất quy định theo SNiP;
• bởi lực ma sát làm cản trở sự di chuyển của dòng nước, với chiều dài lớn hơn của hệ thống, tốc độ dòng nước chảy qua đường ống bị giảm đáng kể, do tốc độ của chất lỏng di chuyển
• độ nhám của các bức tường bên trong của nguồn cung cấp nước. Các cấu trúc polymer hiện đại có thông lượng cao hơn khoảng mười phần trăm so với các sản phẩm mới nhất từ ​​vật liệu truyền thống - bê tông, gang và thép;
• trong quá trình sử dụng kéo dài, các khoản tiền gửi khác nhau đang làm tắc nghẽn bên trong đường ống. Sự thay đổi trong cứu trợ nội bộ do tắc nghẽn là khó có thể tính toán bằng cách sử dụng các công thức toán học. Vì vậy, để xác định chính xác lượng nước đi qua đường ống sẽ là không thể. Các vật liệu polymer mới cho phép không tính đến yếu tố tắc nghẽn dần dần của hệ thống, vì sự hình thành tăng trưởng trên bề mặt bên trong của chúng thực tế đã được loại bỏ.

Tiêu thụ nước sẽ phụ thuộc vào cấu hình của nguồn cấp nước, cũng như loại đường ống mà mạng được gắn kết

Vì vậy, bằng cách tính áp lực nước tùy thuộc vào đường kính của đường ống, mà không tính đến các yếu tố khác ảnh hưởng đến tốc độ dòng chảy thực tế của chất lỏng, có thể xảy ra lỗi đáng kể.

Phương pháp tính toán lượng nước dọc theo mặt cắt ống

Thông lượng đường ống có thể được tính bằng nhiều phương pháp khác nhau. Bạn có thể dùng:

• phương pháp tính toán vật lý theo các công thức đặc biệt xuất sắc khi thực hiện các tính toán cho cấp nước và nước thải;
• phương pháp tính toán dạng bảng, đưa ra các giá trị gần đúng, trong hầu hết các trường hợp là đủ để đưa ra các quyết định tiếp theo. Để có được các giá trị chính xác, hãy sử dụng các bảng Shevelev.Ngoài phần bên trong, các bảng này có tính đến một số tham số khác, ảnh hưởng của nó ảnh hưởng đến thông lượng của đường ống;
• máy tính trực tuyến miễn phí đặc biệt;
• các chương trình máy tính đặc biệt để tính toán các thông số khác nhau liên quan đến hoạt động của hệ thống đường ống. Các công ty lớn của Nga sử dụng chương trình Hydrosystem trong nước trả phí. Bạn có thể tìm thấy các liên kết trên Internet cho phép bạn sử dụng chương trình TAScope, được sử dụng rộng rãi ở nhiều quốc gia.

Tính toán lượng nước tiêu thụ theo đường kính và các thông số khác

Lấy dữ liệu tính toán của dòng nước cho phép bạn xác định:

• với việc lựa chọn các đường ống có đường kính mong muốn, được liên kết với thông lượng ước tính;
• với độ dày của các bức tường của họ liên quan đến áp suất bên trong ước tính;
• với các vật liệu sẽ được sử dụng khi đặt đường ống;
• với công nghệ lắp đặt thân cây.

Tính toán lượng nước tiêu thụ cho phép bạn chọn loại ống và đường kính của chúng

Có thể tính lượng nước tiêu thụ theo một công thức đơn giản:

q = π × d2 / 4 × V

Trong công thức trên, các tham số được sử dụng: d - đường kính trong của ống; V là vận tốc dòng chảy của dòng nước; q là giá trị của lưu lượng nước.

Ghi chú! Đối với tính toán, các tính năng của tốc độ của dòng nước, có thể là tự nhiên, với dòng chảy trọng lực và được tạo ra một cách nhân tạo bằng cách bơm nguồn bên ngoài, không thành vấn đề.

Trong một hệ thống không trọng lực, nơi nước di chuyển bằng trọng lực từ tháp nước, tốc độ dòng nước nằm trong khoảng từ 0,7 m / s đến 1,9 m / s (trong hệ thống cấp nước thành phố, dòng nước thường di chuyển với tốc độ một mét rưỡi mỗi giây). Khi sử dụng nguồn bên ngoài để tiêm, tốc độ được gắn vào chúng được xác định bởi dữ liệu hộ chiếu của bộ siêu nạp.

Công thức trên bao gồm ba tham số và cho phép, biết hai trong số chúng, để xác định thứ ba.

Xác định lưu lượng nước với áp suất giảm có thể

Công thức được xem xét để xác định lưu lượng nước theo đường kính trong của ống và tốc độ của dòng nước được coi là đơn giản hóa. Nó không tính đến sự thay đổi áp lực dưới tác động của hoàn cảnh có thể dẫn đến áp suất thấp hơn hoặc cao hơn trong hệ thống đường ống. Công thức của Darcy cho phép bạn thực hiện một phép tính có tính đến tổn thất tại các điểm cực trị của đường ống. Nó trông như thế này:

ΔΡ = LL / D * V²/ 2gρ

Công thức Darcy tính đến các tham số sau:

P là độ nhớt; là hệ số ma sát, giá trị được xác định bởi:

• cấu hình của đường ống, đơn giản hoặc có các khúc cua và khúc cua phức tạp;
• nhiễu loạn trong dòng chảy của nước;
• độ nhám của bề mặt bên trong của ống;
• sự hiện diện của các chướng ngại vật dưới dạng các phần sử dụng van ngắt.

Hệ số ma sát bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của các yếu tố khóa và số lượng của chúng

L là chiều dài của ống; D là giá trị của phần bên trong; V là tốc độ chuyển động của dòng nước; g là gia tốc trọng trường.

Tính toán đơn giản

Công thức của Darcy được sử dụng trong các tính toán thủy động học phức tạp. Trong hầu hết các trường hợp, sử dụng công thức thông thường để xác định tốc độ dòng chảy là đủ. Có thể tránh các tính toán phức tạp bằng cách sử dụng các bảng dựa trên sự kết hợp của bốn tham số:

• các giá trị của phần bên trong - D;
• tốc độ dòng chất lỏng - q;
• tốc độ dòng chảy - V;
• độ dốc ống - i.

Một trường hợp đặc biệt của tính toán thủy động lực học là xác định lưu lượng nước qua lỗ vòi. Công thức q = SV được sử dụng, trong đó, ngoài các giá trị của tốc độ dòng nước và tốc độ dòng nước, giá trị của diện tích mặt cắt ngang của lỗ vòi được giới thiệu. Nó được định nghĩa như sau:

S = πr2

Nếu tốc độ của dòng nước là không xác định, nó được xác định theo công thức Toricelli V = 2gh. Trong công thức Toricelli: g là giá trị gia tốc của trọng lực; h là chiều cao của cột nước phía trên lỗ vòi.

Hoàn toàn có thể tính toán mức tiêu thụ nước dựa trên giá trị đã biết của mặt cắt ngang bên trong của đường ống. Độ chính xác của tính toán này sẽ phụ thuộc vào tác động của một số yếu tố khác. Trong một số trường hợp, khi không bắt buộc phải có được các giá trị hoàn toàn chính xác, việc bỏ qua chúng là hoàn toàn cho phép. Đương nhiên, đối với các tính toán thủy động phức tạp, các công thức đơn giản hóa là không mong muốn.