Формула диаметр трубопровода: Расчет и подбор трубопроводов. Оптимальный диаметр трубопровода

Содержание

Как правильно подобрать диаметр труб?

Дата публикации: 15.08.2018 15:27

При прооектировании системы поверхностного водоотвода необходимо обеспечить пропускную способность трубопроводов, достаточную для отведения как усреднённого, так и залпового объёма стоков. Подобного расчёта требуют также и параметры водоотводного оборудования, такие как площадь сечения каналов и диаметр отводов трапов. 

Формулу для расчета оптимального диаметра трубопровода получим из формулы для расхода:

Q=(π*d2/4)*v

где:

Q – расход перекачиваемой воды, м3
d – диаметр трубопровода, м
v – скорость потока, м/с

π — число пи = 3.1416…

Отсюда, расчетная формула для оптимального диаметра трубопровода:

d=((4*Q)/(π*v))1/2

Таблица, приведённая ниже, содержит рассчитанные значения пропускной способности для расопространённых сечений трубопроводов:

 

Диаметр, мм Площадь внутр. сечения, мм2 Пропускная способность в литр/сек при скорости
Наружный Внутренний 0,5 м/с 0,8 м/с 1,2 м/с 2,0 м/с 2,5 м/с
63 50 1964 0,98 1,57 2,36 3,93 4,91
125 110 9506 4,75 7,61 11,41 19,01 23,77
160 150 17677 8,84 14,14 21,21 35,36 44,19
225 200 31426 15,71 25,14 37,71 62,85 78,56

 

Оценочная скорость потока воды в трубопроводе:

 

Скорость воды в трубе самотёком — 0,5 м/с. Эту скорость можно взять за основу при расчёте средней пропускной способности.

Скорость воды в трубе коллектора — 0,8 м/с. Эту скорость нужно использовать для расчёта пиковой пропускной способности.

Максимально возможная скорость воды в трубе — 2,5 м/с.

видео-инструкция как рассчитать своими руками, особенности трубопроводов, цена, фото

Как выполняется расчет диаметров трубопроводов отопления при известной мощности котла? Как подсчитать минимальный диаметр для отдельного участка контура? В этой статье нам предстоит познакомиться с формулами, используемыми при вычислениях, и сопроводить знакомство примерами расчетов.

Мы научимся вычислять внутренний диаметр трубы. Стоит помнить, что обычно они маркируются внешним.

Зачем это нужно

А в самом деле – для чего необходим расчет диаметров труб отопления? Почему просто-напросто не взять трубы заведомо избыточного размера? Ведь тем самым мы обезопасим себя от чрезмерно медленной циркуляции в контуре.

Увы, у такого подхода есть несколько серьезных недостатков.

  • Материалоемкость и, соответственно, цена погонного метра растет пропорционально квадрату диаметра. Расходы будут далеко не копеечными.

Заметьте: для сохранения того же рабочего давления при увеличении диаметра трубы приходится увеличивать толщину стенок, что дополнительно увеличивает материалоемкость.

  • Что не менее важно, увеличившийся диаметр трубопровода означает увеличение объем теплоносителя и, соответственно, выросшую тепловую инерционность системы. Она будет дольше прогреваться и дольше остывать, что не всегда желательно.
  • Наконец, при открытой прокладке толстых труб отопления они не очень-то украсят помещение, а при скрытой – увеличат глубину штроб в стенах или толщину стяжки на полу.

Спрятать в штробы толстые трубы заметно сложнее.

Формулы

Поскольку мы с вами, уважаемый читатель, не посягаем на получение диплома инженера-теплотехника, не станем лезть в дебри.

Упрощенный расчет диаметра трубопровода отопления выполняется по формуле D=354*(0,86*Q/Dt)/v, в которой:

  • D – искомое значение диаметра в сантиметрах.
  • Q – тепловая нагрузка на соответствующий участок контура.
  • Dt – дельта температур между подающим и обратным трубопроводами. В типичной автономной системе она равна примерно 20 градусам.
  • v – скорость потока теплоносителя в трубах.

Похоже, для продолжения нам не хватает кое-каких данных.

Чтобы выполнить расчет диаметра труб для отопления, нам нужно:

  1. Выяснить, с какой максимальной скоростью может двигаться теплоноситель.
  2. Научиться рассчитывать тепловую мощность всей системы и ее отдельных участков.

Скорость теплоносителя

Она должна соответствовать паре граничных условий.

С одной стороны, теплоноситель должен оборачиваться в контуре примерно три раза за час. В противном случае заветная дельта температур заметно увеличится, сделав нагрев радиаторов неравномерным. Кроме того, в сильные холода мы получим вполне реальную возможность разморозки наиболее холодных участков контура.

Медленная циркуляция привела к разморозке радиатора.

С другой стороны, избыточно большая скорость породит гидравлические шумы. Засыпать под гул воды в трубах – удовольствие, скажем так, на любителя.

Допустимым считается диапазон скоростей потока от 0,6 до 1,5 метров в секунду; при этом в расчетах обычно используется максимально допустимое значение – 1,5 м/с.

Тепловая мощность

Вот схема ее расчета для нормированного теплового сопротивления стен (для центра страны – 3,2 м2*С/Вт).

  • Для частного дома за базовую мощность берутся 60 ватт на кубометр помещения.
  • К ним добавляется 100 ватт на каждое окно и 200 – на каждую дверь.
  • Результат умножается на региональный коэффициент, зависящий от климатической зоны:
Средняя температура января Коэффициент
-40 2,0
-25 1,6
-15 1,4
-5 1
0 0,8

Средняя температура января на карте страны.

Так, помещение объемом 300 м2 с тремя окнами и дверью в Краснодаре (средняя температура января – +0,6С) потребует (300*60+(3*100+200))*0,8=14800 ватт тепла.

Для зданий, тепловое сопротивление стен которых значительно отличается от нормированного, используется еще одна упрощенная схема: Q=V*Dt*K/860, где:

  • Q – потребность в тепловой мощности в киловаттах.
  • V – объем отапливаемого помещения в кубометрах.
  • Dt – разница температур между помещением и улицей в пик холодов.

Полезно: температуру в помещении лучше брать соответствующей санитарным нормам, уличную – среднему минимуму за последние несколько лет.

  • К – коэффициент утепления здания. Откуда брать его значения? Инструкция отыщется в очередной таблице.
Коэффициент утепления Описание ограждающих конструкций
0,6 – 0,9 Пенопластовая или минераловатная шуба, утепленная кровля, энергосберегающие тройные стеклопакеты
1,-1,9 Кладка в полтора кирпича, однокамерные стеклопакеты
2 – 2,9 Кладка в кирпич, окна в деревянных рамах без утепления
3-4 Кладка в полкирпича, остекление в одну нитку

Откуда брать нагрузку для отдельного участка контура? Она рассчитывается по объему помещения, которое отапливается этим участком, одним из приведенных выше способов.

Пример расчета

Итак, в теории мы знаем, как рассчитать диаметр трубы отопления.

Давайте подтвердим теоретические знания практикой и своими руками выполним расчет для следующих условий:

  • Нам необходимо вычислить диаметр розлива в частном доме площадью 100 квадратных метров.
  • Высота потолка в доме – 2,8 метра.
  • Стены представляют собой кадку газобетонными блоками марки D600 толщиной 40 см с наружной пенопластовой шубой толщиной 150 мм.

Пенопластовая шуба сведет потери тепла к минимуму.

  • Дом расположен в Комсомольске-на-Амуре Хабаровского края (средний минимум температуры января – -30,8 С). Внутреннюю температуру примем равной +20 С.

Вначале вычислим потребность в тепловой мощности.

Утепление явно обеспечит тепловое сопротивление лучше нормированного, что заставит нас обратиться к второй из приведенных схем расчета.

  1. Внутренний объем дома равен 100*2,8=280 м3.
  2. Дельта температур между улицей и домом в худшем для нас случае будет равна 50 градусам.
  3. Коэффициент утепления примем равным 0,7.
  4. Расчетная мощность бытового отопительного котла должна быть не менее 280*50*0,7/860=11,4 КВт.


Осталось выполнить собственно расчет диаметра трубы для отопления. Он будет равным 354*(0.86*11,4/50)/1,5=2,4 см, что соответствует стальной ВГП трубе ДУ 25 или полипропиленовой трубе с внешним диаметром 32 мм.

На фото – полипропиленовый отопительный розлив.

Заключение

Позволим себе напомнить, что нами приведены предельно упрощенные схемы расчетов. Как всегда, дополнительную тематическую информацию читатель сможет обнаружить в прикрепленном к статье видео. Успехов!

Как рассчитать внутренний диаметр трубопровода сжатого воздуха?

Диаметр трубопровода


Диаметры трубопроводов определяются при помощи расчётного графика (см. рис. 1) или вычисляются при помощи приблизительной формулы:


где
d = внутренний диаметр трубы, м
Vэф = общий объёмный расход, м3/сек

L = номинальная длина трубопровода, м
∆Р = перепад давления, бар
Рраб = рабочее давление, бар

Определение внутреннего диаметра трубопровода при помощи расчётного графика

(пример 1):

 

На рис.1 показан расчётный график, при помощи которого может быть определён внутренний диаметр трубопровода.


Использование расчётного графика:
• Отметим длину трубы на линии А, а объёмный расход на линии В;
• Соединим точки прямыми линиями и продолжим их до оси 1;
• Отметим давление в системе на линии Е, а допустимое снижение давления – на линии G;
• Соединим точки прямой линией. Эта линия пересечёт линию D;
• Диаметр трубы соответствует точке пересечения прямых.

Рис.1 Расчётный график для определения внутреннего диаметра трубопровода и перепада давления


Определение внутреннего диаметра трубопровода при помощи расчётного графика

(пример 2):

 

Если расчётный график, изображённый на рис. 1, непонятен для вас или работать с ним слишком трудно, то тогда смотрите рис. 2. Этот расчётный график позволяет определять только самые важные параметры и соответственно является более простым в использовании.


Использование расчетного графика:
• Проведём линию от левого столбца, в соответствии с необходимым расходом воздуха.
• Определим длину трубопровода, отметив соответствующий столбец.
• На пересечении линии и столбца в области между ломаными линиями находится соответствующее
значение диаметра.

Пример:
— Расход воздуха = 1000 л/мин
— Длина трубопровода = 100 м
— Необходимый диаметр трубопровода = 1”

Рис.2 Расчётный график для определения диаметра трубопровода и перепада давления


Дополнительная арматура:

Вся установленная арматура (клапаны, кронштейны, колена и т.д.) является дополнительным сопротивлением для потока и должны учитываться при расчёте.
Длины, которые должны прибавляться к длине трубопровода, приводятся в таблице (см. Рис. №3)

 

Пример: Отсечной клапан диаметра G 3/4 имеет значение длины 4,00; теоретически, трубопровод должен быть удлинён на 4 м.

Рис.3

Таблица зависимости длины от диаметра трубы и арматуры

Теперь, после подбора диаметра трубы и зная расход воздуха можно смело подбирать соответствующий компрессор, при этом размер его подсоединения сжатого воздуха не должен быть больше диаметра трубы. Компрессор подбирается в этом разделе нашего сайта.

Чтобы получить на него коммерческое предложение присылайте запрос на е-мэйл: [email protected], или на факс (812) 458-01-85.

Перейти в раздел

площади поверхности, толщины стенки, массы

При строительстве и обустройстве дома трубы не всегда используются для транспортировки жидкостей или газов. Часто они выступают как строительный материал — для создания каркаса различных построек, опор для навесов и т.д. При определении параметров систем и сооружений необходимо высчитать разные характеристики ее составляющих. В данном случае сам процесс называют расчет трубы, а включает он в себя как измерения, так и вычисления. 

Содержание статьи

Для чего нужны расчеты параметров труб

В современном строительстве используются не только стальные или оцинкованные трубы. Выбор уже довольно широк — ПВХ,  полиэтилен (ПНД и ПВД), полипропилен, металлопластк, гофрированная нержавейка. Они хороши тем, что имеют не такую большую массу, как стальные аналоги. Тем не менее, при транспортировке полимерных изделий в больших объемах знать их массу желательно — чтобы понять, какая машина нужна. Вес металлических труб еще важнее — доставку считают по тоннажу. Так что этот параметр желательно контролировать.

То, что нельзя измерить, можно рассчитать

Знать площадь наружной поверхности трубы надо для закупки краски и теплоизоляционных материалов. Красят только стальные изделия, ведь они подвержены коррозии в отличие от полимерных. Вот и приходится защищать поверхность от воздействия агрессивных сред. Используют их чаще для строительства заборов, каркасов для хозпостроек (гаражей, сараев, беседок, бытовок), так что условия эксплуатации — тяжелы, защита необходима, потому все каркасы требуют окраски. Вот тут и потребуется площадь окрашиваемой поверхности — наружная площадь трубы.

При сооружении системы водоснабжения частного дома или дачи, трубы прокладывают от источника воды (колодца или скважины) до дома — под землей. И все равно, чтобы они не замерзли, требуется утепление. Рассчитать количество утеплителя можно зная площадь наружной поверхности трубопровода. Только в этом случае надо брать материал с солидным запасом — стыки должны перекрываться с солидным запасом.

Сечение трубы необходимо для определения пропускной способности — сможет ли данное изделие провести требуемое количество жидкости или газа. Этот же параметр часто нужен при выборе диаметра труб для отопления и водопровода, расчета производительности насоса и т.д.

Внутренний и наружный диаметр, толщина стенки, радиус

Трубы — специфический продукт. Они имеют внутренний и наружный диаметр, так как стенка у них толстая, ее толщина зависит от типа трубы и материала из которого она изготовлена. В технических характеристиках чаще указывают наружный диаметр и толщину стенки.

Внутренний и наружный диаметр трубы, толщина стенки

Имея эти два значения, легко высчитать внутренний диаметр — от наружного отнять удвоенную толщину стенки: d = D — 2*S. Если у вас наружный диаметр 32 мм, толщина стенки 3 мм, то внутренний диаметр будет: 32 мм — 2 * 3 мм = 26 мм.

Если же наоборот, имеется внутренний диаметр и толщина стенки, а нужен наружный — к имеющемуся значению добавляем удвоенную толщину стеки.

С радиусами (обозначаются буквой R) еще проще — это половина от диаметра: R = 1/2 D. Например, найдем радиус трубы диаметром 32 мм. Просто 32 делим на два, получаем 16 мм.

Измерения штангенциркулем более точные

Что делать, если технических данных трубы нет? Измерять. Если особая точность не нужна, подойдет и обычная линейка, для более точных измерений лучше использовать штангенциркуль.

Расчет площади поверхности трубы

Труба представляет собой очень длинный цилиндр, и площадь поверхность трубы рассчитывается как площадь цилиндра. Для вычислений потребуется радиус (внутренний или наружный — зависит от того, какую поверхность вам надо рассчитать) и длина отрезка, который вам необходим.

Формула расчета боковой поверхности трубы

Чтобы найти боковую площадь цилиндра, перемножаем радиус и длину, полученное значение умножаем на два, а потом — на число «Пи», получаем искомую величину. При желании можно рассчитать поверхность одного метра, ее потом можно умножать на нужную длину.

Для примера рассчитаем наружную поверхность куска трубы длиной 5 метров, с диаметром 12 см. Для начала высчитаем диаметр: делим диаметр на 2, получаем 6 см. Теперь все величины надо привести к одним единицам измерения. Так как площадь считается в квадратных метрах, то сантиметры переводим в метры. 6 см = 0,06 м. Дальше подставляем все в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Если округлить, получится 1,9 м2.

Расчет веса

С расчетом веса трубы все просто: надо знать, сколько весит погонный метр, затем эту величину умножить на длину в метрах. Вес круглых стальных труб есть в справочниках, так как этот вид металлопроката стандартизован. Масса одного погонного метра зависит от диаметра и толщины стенки. Один момент: стандартный вес дан для стали плотностью 7,85 г/см2 — это тот вид, который рекомендован ГОСТом.

Таблица веса круглых стальных труб

В таблице Д — наружный диаметр, условный проход — внутренний диаметр, И еще один важный момент: указана масса обычных стального проката, оцинкованные на 3% тяжелее.

Таблица веса профилированной трубы квадратного сечения

Как высчитать площадь поперечного сечения

Формула нахождения площади сечения круглой трубы

Если труба круглая, площадь сечения считать надо по формуле площади круга: S = π*R2. Где R — радиус (внутренний), π — 3,14. Итого, надо возвести радиус в квадрат и умножить его на 3,14.

Например, площадь сечения трубы диаметром 90 мм. Находим радиус — 90 мм / 2 = 45 мм. В сантиметрах это 4,5 см. Возводим в квадрат: 4,5 * 4,5 = 2,025 см2, подставляем в формулу S = 2 * 20,25 см2 = 40,5 см2.

Площадь сечения профилированной трубы считается по формуле площади прямоугольника: S = a * b, где  a и b — длины сторон прямоугольника. Если считать сечение профиля 40 х 50 мм, получим S = 40 мм * 50 мм = 2000 мм2 или 20 см2 или 0,002 м2.

Как рассчитать объем воды в трубопроводе

При организации системы отопления бывает нужен такой параметр, как объем воды, которая поместится в трубе. Это необходимо при расчете количества теплоносителя в системе. Для данного случая нужна формула объема цилиндра.

Формула расчета объема воды в трубе

Тут есть два пути: сначала высчитать площадь сечения (описано выше) и ее умножить на длину трубопровода. Если считать все по формуле, нужен будет внутренний радиус и общая длинна трубопровода. Рассчитаем сколько воды поместится в системе из 32 миллиметровых труб длиной 30 метров.

Сначала переведем миллиметры в метры: 32 мм = 0,032 м, находим радиус (делим пополам) — 0,016 м. Подставляем в формулу V = 3,14 * 0,0162 * 30 м = 0,0241 м3. Получилось = чуть больше двух сотых кубометра. Но мы привыкли объем системы измерять литрами. Чтобы кубометры перевести в литры, надо умножить полученную цифру на 1000. Получается 24,1 литра.

Объём воды в трубе, таблица, примеры расчёта, формула

Проектирование системы отопления, водопровода и даже канализации часто требует провести точный расчет объема трубы, и как это сделать, а главное, зачем это делать, знают не все. Прежде всего, объём трубы позволяет выбрать нужное отопительное или насосное оборудование, резервуары для воды или теплоносителя, просчитать габариты, которые будет занимать система трубопроводов, что в условиях тесных или подвальных помещений важно. Также объем теплоносителей может сильно отличаться из-за разной плотности жидкостей, поэтому и диаметры труб для води и, например, антифриза, могут быть разными.

Калькулятор

Расчет объема

 

К тому же, антифриз может поступать в продажу разбавленным или концентрированным, что также влияет на расчеты и конечный результат. Разбавленный антифриз замерзает при -300С, неразбавленный будет работать и при -650С.

Формулы расчетов

Самый простой способ рассчитать объем трубы – воспользоваться онлайн сервисом или специальной десктопной (настольной) программой. Второй способ – вручную, и для этого понадобится обычный калькулятор, линейка и штангенциркуль, которым измеряют внутренний и наружный радиусы трубы (на всех чертежах и схемах радиус обозначается символом R или r). Можно воспользоваться значением диаметра (D или d), который вычисляется по простой формуле: R x 2 или R2. Чтобы вычислить объем воды в трубе в кубах, также понадобится узнать длину цилиндра L (или l).

Измерение внутреннего радиуса позволит узнать, сколько воды или другой жидкости в цилиндре. Результат отражается в кубических метрах. Знать наружный диаметр трубы необходимо для расчета габаритов того места, где будет прокладываться трубопровод.

 

Последовательность расчетов такова: сначала узнаю́т площадь сечения трубы:

  1. S = R x ∏;
  2. Площадь цилиндра – S;
  3. Радиус цилиндра – R;
  4. ∏ – 3,14159265.

Результат S умножают на длину L трубы – это и будет полный рассчитанный объем. Расчет объема по сечению и длине цилиндра выглядит так:

  1. Vтр = Sтр x Lтр;
  2. Объем цилиндра – Vтр;
  3. Площадь цилиндра – Sтр;
  4. Длина цилиндра – Lтр.

Пример:

  1. Стальная труба Ø = 0,5 м, L = 2 м;
  2. Sтр = (Dтр / 2) = ∏ х (0,5 / 2) = 0,0625 м2.

Конечная формула, как рассчитать объем трубы, будет выглядеть следующим образом:

V = H х S = 2 х 0,0625 = 0,125 м3;

Где:

H – толщина стенки трубы. Толщина стенок любой трубы


Эта формула позволяет узнать, как посчитать объем трубы с любыми заданными параметрами и из любого материала, а также отдельные участки составного трубопровода. Чтобы не путаться в параметрах результатов, необходимо сразу выражать их в одних и тех же единицах, например, в метрах и кубических метрах, или в сантиметрах и кубических сантиметрах. Из компьютерных программ для начинающих пользователей или для тех, кто предполагает проводить одноразовые расчеты, можно предложить VALTEC.PRG, Unitconverter, Pipecalc и другие.

Как вычислить площадь поперечного сечения трубы

Для круглой трубы площадь поперечного сечения рассчитывается с использованием площади круга по следующей формуле:

Sтр = ∏ х R2;

Где:

  1. R – внутренние радиус трубы;
  2. ∏ – постоянная величина 3,14.

Пример:

Sтр Ø = 90 мм, или R = 90 / 2 = 45 мм или 4,5 см. Согласно формуле, Sтр = 2 х 20,25 см2 = 40,5 см2, где 20,25 – это 4,5 см в квадрате.

Параметры трубопровода

 

Площадь сечения профилированной трубы Sпр нужно рассчитывать по формуле, применяемой для вычисления площади прямоугольной фигуры:

Sпр = a х b;

Где:

a и b – стороны прямоугольной профилированной трубы. При сечении трубопровода 40 х 60 мм параметр Sпр = 40 мм х 60 мм = 2400 мм2 (20 см2, или 0,002 м2).

Как рассчитать объем воды в водопроводной системе

Для расчета объема трубы в литрах в формулу следует подставлять внутренний радиус, но это не всегда возможно, например, для радиаторов сложной формы или расширительной емкости с перегородками, для отопительного котла. Котел отопления.

Поэтому сначала нужно узнать объем изделия (обычно из технического паспорта или другой сопроводительной документации). Так, у чугунного стандартного радиатора объем одной секции равен 1,5 л, для алюминиевых – в зависимости от конструкции, вариантов которых может быть достаточно много. Геометрические параметры алюминиевых радиаторов

 

Узнать объем расширительного бачка (как и других нестандартных емкостей любого назначения) можно, залив в него заранее измеренный объем жидкости. Для подсчетов объема любой трубы нужно измерить ее диаметр, затем вычислить объем одного погонного метра, и умножить результат на длину трубопровода.

В справочной литературе, предназначенной для регламентирования параметров труб, приведены таблицы со значениями, которые нужны для расчетов объемов труб и других изделий. Эта информация является ориентировочной, но достаточно точной для того, чтобы использовать ее на практике. Выдержка из такой таблицы приведена ниже, и она пригодится для домашних расчетов:

Ø внутр, мм Vвнутр 1 погонного метра трубы, л Vвнутр 10 погонных метров трубы, л
4,0 0,0126 0,1257
5,0 0,0196 0,1963
6,0 0,0283 0,2827
7,0 0,0385 0,3848
8,0 0,0503 0,5027
9,0 0,0636 0,6362
10,0 0,0785 0,7854
11,0 0,095 0,9503
12,0 0,1131 1,131
13,0 0,1327 1,3273
14,0 0,1539 1,5394
15,0 0,1767 1,7671
16,0 0,2011 2,0106
17,0 0,227 2,2698
18,0 0,2545 2,5447
19,0 0,2835 2,8353
20,0 0,3142 3,1416
21,0 0,3464 3,4636
22,0 0,3801 3,8013
23,0 0,4155 4,1548
24,0 0,4524 4,5239
26,0 0,5309 5,3093
28,0 0,6158 6,1575
30,0 0,7069 7,0686
32,0 0,8042 8,0425
Параметры пластиковых труб

 

Материал, из которого изготавливаются трубы для водопровода или канализации, может быть разным, соответственно, характеристики труб тоже будут отличаться. Стальные трубы, например, которые имеют большой внутренний диаметр, пропустят намного меньшее количество воды, чем аналогичные трубы из пластика или пропилена.

Это происходит из-за разной гладкости внутренней поверхности трубы – у железных изделий она намного меньше, а ППР и ПВХ трубы не имеют шероховатостей на внутренних поверхностях. Но металлические трубы помещают в себя больший объем жидкости, чем изделия из других материалов с одинаковым внутренним сечением. Поэтому все расчеты для труб из разных материалов необходимо проверять, и сделать это можно как в онлайн калькуляторе, так и в настольной компьютерной программе, специально для этого предназначенной. Десктопная программа для расчетов объема

 

Условный проход Наружный диаметр Толщина стенки труб Масса 1 м труб, кг
Легких Обыкновенных Усиленных Легких Обыкновенных Усиленных
6 10,2 1,8 2,0 2,5 0,37 0,40 0,47
8 13,5 2,0 2,2 2,8 0,57 0,61 0,74
10 17,0 2,0 2,2 2,8 0,74 0,80 0,98
15 21,3 2,35 1,10
15 21,3 2,5 2,8 3,2 1,16 1,28 1,43
20 26,8 2,35 1,42
20 26,8 2,5 2,8 3,2 1,50 1,66 1,86
25 33,5 2,8 3,2 4,0 2,12 2,39 2,91
32 42,3 2,8 3,2 4,0 2,73 3,09 3,78
40 48,0 3,0 3,5 4,0 3,33 3,84 4,34
50 60,0 3,0 3,5 4,5 4,22 4,88 6,16
65 75,5 3,2 4,0 4,5 5,71 7,05 7,88
80 88,5 3,5 4,0 4,5 7,34 8,34 9,32
90 101,3 3,5 4,0 4,5 8,44 9,60 10,74
100 114,0 4,0 4,5 5,0 10,85 12,15 13,44
125 140,0 4,0 4,5 5,5 13,42 15,04 18,24
150 165,0 4,0 4,5 5,5 15,88 17,81 21,63

Если схема вашего трубопровода имеет свою специфику, рассчитать точные параметры для требуемого расхода жидкости можно по формулам, которые приведены выше.

Расчет трубопровода

Расчет трубопровода начинаем с расчета диаметра трубопровода.

Диаметр трубопровода рассчитывается по формуле

;

где

–объемный расход аммиачно-воздушной смеси [по заданию];

–скорость газовой смеси в трубопроводе в пределах ;

Принимаем .

Подставляя данные в формулу, получим

;

Подбираем стандартный наружный диаметр трубопровода [2], , толщина стенки которого,;

Уточняем скорость газа в трубопроводе по формуле

; (80)

где

–объемный расход аммиачно-воздушной смеси [по заданию];

–внутренний диаметр трубопровода;

Подставляя данные в формулу (80), получим

;

Разобьем наш трубопровод на две части. Первая часть трубопровода будет располагаться до теплообменника, вторая – после теплообменника. Примем индекс «I» для первой части трубопровода, индекс «II» — для второй части.

Принимаем длину первой части трубопровода , второй части;

Определим гидравлическое сопротивление трубопровода для I и II части.

Гидравлическое сопротивление I части трубопровода определяется по формуле

; (81)

где

–плотность газовой смеси при ,;

скорость газа в трубопроводе;

–коэффициент трения в трубопроводе;

–длина первой части трубопровода;

–внутренний диаметр трубопровода;

∑ζ= 11,5 – сумма коэффициентов местных сопротивлений [2._ст. 520].

Коэффициенты местного сопротивления

Вид сопротивления

ζ

∑ζ

Вход в трубу с острыми краями

Вентиль (2 шт.)

0,5

5,5

0,5

5,5·2=11

11,5

Плотность газовой смеси рассчитывается по формуле

;

где

–объемная доля аммиака в смеси [по заданию];

, – плотности, соответственно, аммиака и воздуха при,;

Плотности аммиака и воздуха найдем по формуле

;

где

–температура при нормальных условиях;

–давление в абсорбере [по заданию];

–температура газа перед абсорбером [по заданию];

–давление при нормальных условиях;

–плотность газа при нормальных условиях,

, [2];

Плотность аммиака и воздуха при определяется по формуле

;

;

Подставим найденные значения

;

Коэффициент трения в трубопроводе определяется по рис. 1.5 [2]. Для этого определим критерий Рейнольдса для I части трубопровода по формуле

; ()

где

скорость газа в трубопроводе;

–внутренний диаметр трубопровода;

–плотность газовой смеси при ;

–динамический коэффициент вязкости газовой смеси при ,;

Динамический коэффициент вязкости газовой смеси рассчитывается по формуле

;

где

, ;– мольные массы соответственно смеси газов, аммиака и воздуха [2];

, динамические коэффициенты вязкости соответственно аммиака, воздуха при [2];

Мольная масса смеси газов рассчитывается по формуле

;

где

–объемная доля аммиака в смеси [по заданию];

;

По формуле находим динамический коэффициент вязкости

;

;

;

Подставляя полученные данные в формулу, получим

;

Определяем коэффициент трения. Принимаем шероховатость стальных труб с незначительной коррозией [2].Дляинаходим[2].

Полученные данные подставляем в формулу (81)

;

Гидравлическое сопротивление II части трубопровода определяется по формуле

(87)

где

–плотность газовой смеси при ;

скорость газа в трубопроводе;

–коэффициент трения в трубопроводе;

–длина первой части трубопровода;

–внутренний диаметр трубопровода;

–сумма коэффициентов местных сопротивлений [2]

Коэффициенты местного сопротивления

Вид сопротивления

ζ

∑ζ

Выход из трубы

Вентиль

Отвод под < 90º

1

5,5

0,11

1

5,5

0,11

6,61

Коэффициент трения в трубопроводе определяется по рис. 1.5 [1, стр.22]. Для этого определим критерий Рейнольдса для II части трубопровода по формуле

;

где

–плотность газовой смеси при ;

скорость газа в трубопроводе;

–динамический коэффициент вязкости газовой смеси;

Подставляя полученные данные в формулу (88), получим

;

Определяем коэффициент трения. Принимаем шероховатость стальных труб с незначительной коррозией [2._стр. 519].Дляинаходим[2._ рис. 1.5_ст. 22].

Полученные данные подставляем в формулу (81)

;

Общее сопротивление трубопровода

;

Расчет прохождения жидкости через трубу. Энциклопедия сантехника Диаметр трубопроводов, скорость течения и расход теплоносителя. Пропускная способность трубы: просто о сложном

Добавить в закладки

Эксперт отвечает:

При проектировании инженерных коммуникаций, таких как отопление, водоснабжение и канализация, необходимо учитывать принятые нормы, приведенные в соответствующей документации.

Расчет расхода воды по сечению трубы — довольно сложный инженерный процесс, требующий специальных знаний. Но в случаях, когда индивидуальное строительство ведется собственными силами, без привлечения строительных фирм, многие расчеты приходится делать самостоятельно.

Чем больший объем воды проходит через трубу в единицу времени, тем больше получается расход. Существует довольно много критериев, которые влияют на этот показатель. Основные из них следующие:

  • диаметр внутреннего сечения;
  • материал, из которого изготовлен водопровод;
  • скорость течения жидкости, которая, в свою очередь, зависит от давления;
  • наличие поворотов и затворов в водопроводной системе.

Однако размер сечения трубы действительно достаточно сильно влияет на расход воды в трубопроводе. Если пренебречь дополнительными факторами, можно предложить для расчета следующую формулу:

q = π×d²/4 ×V;

где q — расход воды, л/с;

d — диаметр внутреннего сечения трубы, см;

V — скорость течения воды, м/с.

Если питание системы водоснабжения осуществляется из водонапорной башни, без дополнительного нагнетания с помощью насоса, то скорость течения будет в пределах примерно от 0,7 до 1,9 м/с. Если же используется какой-либо нагнетатель, то в его паспорте должно указываться создаваемое давление и скорость прохождения жидкости.

В дополнение к вышеприведенной формуле отметим, что довольно большое влияние на производительность трубопровода оказывает сопротивление внутренних стенок. Пластиковые трубы имеют более гладкую поверхность, чем стальные, поэтому коэффициент сопротивления в них ниже. К тому же они не подвержены коррозии, что тоже положительно влияет на их пропускную способность.

Расчет диаметра трубы по формулам для водоснабжения

В этой статье я расскажу вам о том, как профессионально посчитать диаметр . Будут указаны полезные формулы. Вы узнаете какой диаметр трубы вам нужен для водопроводных труб. Также очень важно не путать, расчет подбора диаметра для , от расчета для . Так как для отопления бывает достаточно низкого потока движения воды. Формула расчета диаметра труб кардинально отличаются, так как для водоснабжения необходимы большие скорости потока воды.

Режим ламинарного и турбулентного течения жидкости в трубе, критическая скорость

Диаметр трубы можно рассчитать, когда объемный расход и скорость известны как. Если массовый расход известен, а диаметр может быть рассчитан как. Если скорость жидкости внутри трубы мала, линии тока будут находиться в прямых параллельных линиях. По мере того, как скорость жидкости внутри трубы постепенно возрастает, линии тока будут продолжать быть прямыми и параллельными стенке трубы до тех пор, пока скорость не будет достигнута, когда линии тока будут колебаться и внезапно прорваться в диффузные модели.

Что касается таблиц для расчета диаметра , то об этом будет рассказано в других статьях. Скажу лишь то, что данная статья вам поможет найти диаметр труб без таблиц, по специальным формулам. А таблицы придуманы просто, упростить процесс вычисления. К тому же в этой статье Вы поймете, из чего складывается весь результат необходимого диаметра.

Скорость, с которой это происходит, называется «критической скоростью». При скоростях выше, чем «критические», линии тока распределяются случайным образом по всей трубе. Режим течения, когда скорость ниже, чем «критическая», называется ламинарным потоком. В ламинарном режиме потока скорость самая высокая на оси трубы, а на стене скорость равна нулю.

Когда скорость больше «критической», режим течения является турбулентным. В турбулентном режиме течения происходит нерегулярное случайное движение частиц жидкости в направлениях, поперечных направлению основного потока. Изменение скорости в турбулентном потоке является более однородным, чем в ламинарном.

Посмотрите видео:

Чтобы получить расчет диаметра трубы для водоснабжения, необходимо иметь готовые цифры:

Что касается расхода потребления воды , то тут примерно есть приблизительно готовый цифровой стандарт. Возьмем к примеру смеситель в ванной. Я опытным путем проверил, что для комфортного потока воды на выходе примерно равно: 0,25 литров в секунду. Эту величину и возьмем для стандарта по подбору диаметра для водного потока.

Число Рейнольдса, турбулентный и ламинарный поток, скорость потока и вязкость трубы

В турбулентном режиме течения всегда есть тонкий слой жидкости на стенке трубы, который движется в ламинарном потоке. Этот слой известен как пограничный слой или ламинарный подслой. Определить калькулятор использования режима потока. Характер течения в трубе, по работе Осборна Рейнольдса, зависит от диаметра трубы, плотности и вязкости текучей среды и скорости потока. Используется безразмерное число Рейнольдса и является комбинацией этих четырех переменных и может рассматриваться как отношение динамических сил массового расхода к напряжению сдвига из-за вязкости.

Есть еще одна не маловажная цифра. В квартирах это обычно стандарт. У нас в стояках для примерно стоит давление напора: Около 1,0 до 6,0 Атмосфер. В среднем это 1,5-3,0 атмосфер. Это зависит от этажности многоквартирного дома. В многоэтажных домах свыше 20 этажей, стояки могут быть разделены по этажности, чтобы не перегружать нижние этажи.



Уравнение Дарси может использоваться как для ламинарного, так и для турбулентного режима потока и для любой жидкости в трубе. С некоторыми ограничениями уравнение Дарси может быть использовано для газов и паров. Формула Дарси применяется, когда диаметр трубы и плотность жидкости постоянны, а труба относительно прямая.

Коэффициент трения для шероховатости трубы и числа Рейнольдса в ламинарном и турбулентном потоке

Единственное значение, которое должно быть определено экспериментально, — коэффициент трения. Поскольку внутренняя шероховатость трубы фактически не зависит от диаметра трубы, трубы с меньшим диаметром трубы будут иметь более высокую относительную шероховатость, чем трубы большего диаметра, и поэтому трубы с меньшим диаметром будут иметь более высокие коэффициенты трения, чем трубы с более крупными диаметрами одного и того же материала.

Что касается потери напора, то я объяснял в других ранних статях: Гидравлический расчет на потерю напора или как рассчитать потери давления в трубе .

А теперь давайте приступим к алгоритму расчета необходимого диаметра для водоснабжения. В этом алгоритме есть неприятная особенность, это то, что нужно делать расчет циклично подставляя в формулу диаметр и проверяя результат. Так как в формуле потерь напора существует квадратичная особенность и в зависимости от диаметра трубы резко изменяется результат потерь напора. Я думаю, больше трех циклов нам не придется делать. Также еще зависит от материала трубопровода. И так приступим!

Определение потери напора

Падение давления является функцией внутреннего диаметра с пятой мощностью. Со временем в эксплуатации внутренняя часть трубы становится инкрустированной грязью, чешуей, бугорками, и часто разумно принимать во внимание ожидаемые изменения диаметра. Также ожидается, что шероховатость будет увеличиваться с использованием из-за коррозии или инкрустации со скоростью, определяемой материалом трубы и характером жидкости.

Статическое, динамическое и полное давление, скорость потока и число Маха

Толщина пограничного слоя может быть рассчитана на основе уравнения Прандтля как.


Вышеуказанные уравнения используются для калькулятора расхода и расхода. Статическое давление — это давление жидкости в потоке. Общее давление — это давление жидкости, когда оно приводится в состояние покоя, то есть скорость уменьшается до.

«Расчет диаметра трубы»

Приведем вариант:

Вот некоторые формулы, которые помогут найти скорость потока:

0,25л/с=0,00025м 3 /с

V=(4*Q)/(π*D 2)=(4*0,00025)/π*0,012 2 =2,212 м/с

Re=(V*D)/ν=(2,212*0.012)/0,00000116=22882

ν=1,16*10 -6 =0,00000116. Взято из таблици. Для воды при температуре 16°С.

Δ э =0,005мм=0,000005м. Взято из таблици, для металлопластиковой .


Общее давление можно вычислить по теореме Бернулли. Представляя, что поток находится в одной точке линии потока, остановленной без потери энергии, теорема Бернулли может быть записана как. Разница между суммарным и статическим давлением представляет собой кинетическую энергию жидкости и называется динамическим давлением.

Динамическое давление для жидкостей и несжимаемого потока, где плотность постоянна, может быть рассчитана как. Если измерять динамическое давление с помощью таких инструментов, как зонд Прандтля или скорость трубки Пито, можно рассчитать в одной точке линии потока, как.

У меня подпадает в первую область и я принимаю для расчета формулу Блазиуса.

λ=0,3164/Re 0,25 =0,3164/22882 0,25 =0,0257

h=λ*(L*V 2)/(D*2*g)=0,0257*(10*2,212 2)/(0,012*2*9,81)=5,341 м.

И так: На входе у нас 2 атмосферы, что равно 20 метрам напора.

Если полученый результат 5,341 метров меньше входного напора, то результат нас удовлетворяет и диаметр трубы с внутренни диаметром 12мм подходит!

Для газов и больших чисел Маха, чем 1 эффекты сжимаемости, не являются незначительными. Для расчета сжимаемого потока можно использовать уравнение состояния газа. Уравнение для скорости перед волной приведено ниже. Вышеуказанные уравнения используются для калькулятора скорости потока трубки Пито.

Расход жидкости для передачи тепловой энергии, мощности и температуры котла

Примечание. Вы можете загрузить полный вывод данных уравнений. Расход жидкости, необходимый для тепловой энергии — передача тепловой энергии, может быть рассчитан как. Рассчитайте тепловую энергию и тепловую мощность для известной скорости потока. Рассчитайте расход для известной тепловой энергии или тепловой мощности. Применяется для котлов, теплообменников, радиаторов, чиллеров, воздухонагревателей.

Если нет то необходимо увеличивать диаметр .

Но имейти ввиду, если в расчет брать трубу, которая из подвала идет по стоякам к вам на пятый этаж, то результат возможно будет не удовлетворительным. А если у вас саседи будут отбирать поток воды, то и соответственно входной напор может уменьшится. Так что имейти ввиду про запас в два три раза уже хорошо. В нашем случае запас в четыре раза больше.

Это соотношение может быть использовано для расчета требуемой скорости потока, например, воды, нагретой в котле, если известна мощность котла. В этом случае разница температур в приведенном выше уравнении представляет собой изменение температуры жидкости спереди и после котла. Следует сказать, что коэффициент эффективности должен быть включен в приведенное выше уравнение для точного расчета.

В этой статье представлены методы расчета корреляции конструкции, расхода и потери давления, когда жидкость проходит через сопло или отверстие. Сопла и отверстия часто используются для преднамеренного снижения давления, ограничения потока или измерения расхода.

Давайте попробуем так ради эксперимента. У нас в трубе 10 метров в пути, имеются четыре угольника (колена). Это и они называются местными гидравлическими сопротивлениями. Для колена в 90 градусов имеется формула расчета:

h=ζ*(V 2)/2*9,81=0,249 м.

Так как у нас 4 угольника, то полученый результат умножаем на 4 и получаем 0,996 м. Почти еще один метр.

В случае простого концентрического ограничительного отверстия жидкость ускоряется, когда она проходит через отверстие, достигая максимальной скорости на короткое расстояние вниз по течению от самого отверстия. В крайних случаях это может привести к тому, что локальное давление меньше давления паров жидкости. Когда жидкость замедляется и возвращается к нормальной схеме объемного потока, достигнуто конечное давление ниже по потоку.

Коэффициент разряда характеризует соотношение между скоростью потока и потерей давления в зависимости от геометрии сопла или отверстия. Вы можете найти типичные значения в нашей статье. Соотношения для расхода, потери давления и потерь напора через отверстия и насадки представлены в следующем разделе. Все эти отношения используют параметр, отношение диаметра к диаметру трубы, которое определяется как.

Задача 2:

Стальная (железная) труба проложена длиной 376 метров с внутренним диаметром 100 мм, по длине трубы имеются 21 отводов (угловых поворотов 90°С). Труба проложена с перепадом 17м. То есть относительно горизонта идет вверх на высоту 17 метров. Характеристики насоса: Максимальный напор 50 метров (0,5МПа), максимальный расход 90м 3 /ч. Температура воды 16°С. Найти максимально возможный расход в конце трубы.

Горизонтальные отверстия и сопла

Для отверстий и насадок, установленных в горизонтальных трубопроводах, где можно предположить, что нет изменения высоты, потери напора и расход могут быть рассчитаны следующим образом. Для отверстий и форсунок, установленных в горизонтальных трубопроводах, с изменением высоты, могут использоваться следующие уравнения потерь напора и расхода.

Справочные данные в расчете воды

Введение Уравнение Бернулли названо в честь Даниэля Бернулли. Многие явления, касающиеся потока жидкостей и газов, можно проанализировать, просто используя уравнение Бернулли. Однако из-за своей простоты уравнение Бернулли может не дать достаточно точного ответа для многих ситуаций, но это хорошее место для начала. Это, безусловно, может дать первую оценку значений параметров. Модификации уравнения Бернулли для учета вязких потерь, сжимаемости и нестационарного поведения можно найти в других расчетах на этом сайте и в ссылках, показанных справа.


Дано:

Найти максимальный расход = ?

Решение:

Для решения необходимо знать график насосов: Зависимость расхода от напора.

Я выбрал визуально похожий график всех насосов, от реального может отличаться на 10-20%. Для более точного расчета необходим график насоса, который указан в паспорте насоса.

Когда вязкие эффекты включены, полученное уравнение называется «уравнением энергии». Уравнение Бернулли предполагает, что ваша жидкость и устройство соответствуют четырем критериям. Уравнение Бернулли используется для анализа потока текучей среды вдоль линии тока от места 1 до места. Большинство жидкостей удовлетворяют несжимаемому предположению, и многие газы могут даже рассматриваться как несжимаемые, если их плотность изменяется незначительно от 1 до. Потребность в постоянном потоке обычно не равна слишком трудно достичь для ситуаций, обычно анализируемых уравнением Бернулли.

В нашем случае будет такой график:


Смотрите, прерывистой линией по горизонту обозначил 17 метров и на пересечение по кривой получаю максимально возможный расход: Qmax.

По графику я могу смело утверждать, что на перепаде высоты, мы теряем примерно: 14 м 3 /час. (90-Qmax=14 м 3 /ч).

Устойчивый поток означает, что расход не изменяется со временем. Требование невязкой жидкости подразумевает, что жидкость не имеет вязкости. Все жидкости имеют вязкость; однако вязкие эффекты минимизируются, если расстояния перемещения малы. Чтобы помочь применить уравнение Бернулли к вашей ситуации, мы включили множество встроенных приложений уравнения Бернулли. В нижней части этой страницы. Трубка Пито используется для измерения скорости на основе измерения дифференциального давления. Уравнение Бернулли очень хорошо моделирует физическую ситуацию.

Не существует прямой формулы, которая дает прямой расчет нахождения расхода, а если и существует, то она имеет ступенчатый характер и некоторую логику, которая способна Вас запутать — окончательно.

Ступенчатый расчет получается потому, что в формуле существует квадратичная особенность потерь напора в динамике (движение).

Поэтому решаем задачу ступенчато.

Трубка Пито также может дать оценку расхода через трубу или канал, если трубка Пито находится там, где происходит средняя скорость. Зачастую трубки Пито небрежно устанавливаются в центре трубы. Это даст скорость в центре трубы, которая обычно является максимальной скоростью в трубе, и может быть в два раза средней скоростью. Используя уравнение Бернулли для определения расхода по плотине, предполагается, что скорость выше по течению от плотины пренебрежимо мала и что напп подвергается атмосферному давлению выше и ниже.

Эксперименты показали, что только уравнение Бернулли недостаточно прогнозирует поток, поэтому были определены эмпирические константы, которые позволяют лучше согласовать уравнения и реальные потоки. Чтобы получить лучшую точность, чем только уравнение Бернулли, используйте наши расчеты.

Поскольку мы имеем интервал расходов от 0 до 76 м 3 /час, то мне хочется проверить потерю напора при расходе равным: 45 м 3 /ч.

Находим скорость движения воды

Q=45 м 3 /ч = 0,0125 м 3 /сек.

V = (4 0,0125)/(3,14 0,1 0,1)=1,59 м/с

Находим число рейнольдса

ν=1,16 10 -6 =0,00000116. Взято из таблици. Для воды при температуре 16°С.

Re=(V D)/ν=(1,59 0,1)/0,00000116=137069

Δэ=0,1мм=0,0001м. Взято из таблицы, для стальной (железной) .

У меня попадает на вторую область при условии

λ=0,11(Δэ/D + 68/Re) 0.25 =0,11 (0,0001/0,1 + 68/137069) 0,25 =0,0216

h=λ (L V 2)/(D 2 g)= 0,0216 (376 1,59 1,59)/(0,1 2 9,81)=10,46 м.

Как видите, потеря составляет 10 метров. Далее определяем Q1, смотри график:


Теперь делаем оригинальный расчет при расходе равный 64м 3 /час

Q=64 м 3 /ч = 0,018 м 3 /сек.

V = (4 0,018)/(3,14 0,1 0,1)=2,29 м/с

Re=(V D)/ν=(2,29 0,1)/0,00000116=197414

λ=0,11(Δэ/D + 68/Re) 0.25 =0,11 (0,0001/0,1 + 68/197414) 0,25 =0,021

h=λ (L V 2)/(D 2 g)= 0,021 (376 2,29 2,29)/(0,1 2 9,81)=21,1 м.

Отмечаем на графике:

Qmax находится на пересечении кривой между Q1 и Q2 (Ровно середина кривой).


Ответ: Максимальный расход равен 54 м 3 /ч. Но это мы решили без сопротивления на поворотах.

Для проверки проверим:

Q=54 м 3 /ч = 0,015 м 3 /сек.

Re=(V D)/ν=(1,91 0,1)/0,00000116=164655

Итог: Мы попали на Н пот =14,89=15м.

А теперь посчитаем сопротивление на поворотах:

Формула по нахождению напора на местном гидравлическом сопротивление:

ζ-Это коэффициент сопротивления. Для колена он равен примерно одному, если диаметр меньше 30мм. Для больших диаметров он уменьшается. Это связано с тем, что влияние скорости движения воды по отношению к повороту уменьшается.

Возьмем ζ = 1.

Скорость 1,91 м/с

h=ζ (V 2)/2 9,81=(1 1,91 2)/(2 9,81)=0,18 м.

Это значение умножаем на количество отводов и получаем 0,18 21=3,78 м.

Ответ: при скорости движения 1,91 м/с, получаем потерю напора 3,78 метров.

Давайте теперь решим целиком задачку с отводами.

При расходе 45 м 3 /час получили потерю напора по длине: 10,46 м. Смотри выше.

При этой скорости (2,29 м/с) находим сопротивление на поворотах:

h=ζ (V 2)/2 9,81=(1 2,29 2)/(2 9,81)=0,27 м. умножаем на 21 = 5,67 м.

Складываем потери напора: 10,46+5,67=16,13м.

Отмечаем на графике:


Решаем тоже самое только для расхода в 55 м 3 /ч

Q=55 м 3 /ч = 0,015 м 3 /сек.

V = (4 0,015)/(3,14 0,1 0,1)=1,91 м/с

Re=(V*D)/ν=(1,91 0,1)/0,00000116=164655

λ=0,11(Δэ/D + 68/Re) 0.25 =0,11 (0,0001/0,1 + 68/164655) 0,25 =0,0213

h=λ (L V 2)/(D 2 g)= 0,0213 (376 1,91 1,91)/(0,1 2 9,81)=14,89 м.

h=ζ (V 2)/2 9,81=(1 1,91 2)/(2 9,81)=0,18 м. умножаем на 21 = 3,78 м.

Складываем потери: 14,89+3,78=18,67 м

Рисуем на графике:


Ответ: Максимальный расход=52 м 3 /час. Без отводов Qmax=54 м 3 /час.

Теперь я думаю вам понятно как происходит сопротивление движению потока. Если не понятно, то я готов услышать ваши коментарии по данной статье. Пишите коментарии.

Если Вы желаете получать уведомления
о новых полезных статьях из раздела:
Сантехника, водоснабжение, отопление,
то оставте Ваше Имя и Email.

Как рассчитать внешний диаметр

Обновлено 3 ноября 2020 г.

Лиза Мэлони

Если вы когда-либо пытались вложить один кусок трубы внутрь другого, вы знаете, насколько важно различать внутренний и внешний диаметр. Внешний диаметр трубы или любого цилиндра — это именно то, на что он звучит — расстояние от одного внешнего края трубы до противоположного внешнего края, измеряемое прямо по лицевой стороне трубы или по поперечному сечению, которое проходит перпендикулярно поверхности трубы. длинная ось трубы.Если у вас есть доступ к концу трубы, вы можете просто измерить ее внешний диаметр с помощью линейки или рулетки. Если вы не можете дотянуться до его концов или если диаметр трубы изменился, вы можете рассчитать внешний диаметр на основе внешней окружности трубы.

TL; DR (слишком длинный; не читал)

Измерьте или рассчитайте внешнюю окружность трубы. Затем разделите эту сумму на число «пи», обычно округленное до 3,1415. В результате получается внешний диаметр трубы.

Расчет наружного диаметра на основе окружности

Если вы можете измерить внешнюю окружность трубы с помощью гибкой измерительной ленты, для расчета ее диаметра потребуется всего один простой шаг: разделить окружность на число «пи».На сегодняшний день точное значение числа Пи насчитывает более 22 триллионов цифр. Для такой задачи построения округление числа Пи до 3,1416 обычно дает большую точность. Итак, если вы имеете дело с трубой с внешней окружностью 10 дюймов, ее внешний диаметр будет:

\ text {Diameter} = \ frac {10 \ text {дюймы}} {3.1416} = 3.18309141 \ text { дюймы}

После округления до четвертого места внешний диаметр составляет 3,1831 дюйма. Не забудьте указать свою единицу измерения — в данном случае дюймы — когда будете записывать свой ответ.

Простой способ измерения внешнего диаметра

Хотя это быстрый и легкий расчет, если вы часто вычисляете наружный диаметр реальных труб, все эти вычисления могут складываться. Подумайте о приобретении суппортов, которые подходят снаружи трубы. Вы можете использовать их для непосредственного измерения внешнего диаметра вместо вычисления диаметра по окружности.

Калькулятор объема трубы | Объем, диаметр, вес

Сантехникам и другим подрядчикам нужны правильные инструменты для решения сложных математических уравнений в полевых условиях, например, для расчета объема трубы, чтобы определить, сколько воды она может выдержать.Калькулятор объема трубы ServiceTitan делает расчет трубы простым и легким.

Измерьте объем труб по внутреннему диаметру и длине. Вы также можете использовать этот калькулятор, чтобы подсчитать, сколько весит объем воды в трубах.

Что такое калькулятор объема трубы?

Сантехники и другие квалифицированные специалисты используют калькулятор объема воды в трубе для определения точного объема трубы, а также массы жидкости или веса воды, которая течет через нее.Этот очень полезный инструмент, по сути, работает как калькулятор объема жидкости.

Кто пользуется калькулятором объема трубы?

Сантехники, подрядчики по ирригации, бригады септиков и работники обслуживания бассейнов постоянно проводят расчеты труб в полевых условиях, чтобы определить правильный размер трубы для установки, определить расход и давление воды или работать над максимальным КПД насоса.

Счетчик объема трубы ServiceTitan также легко вычисляет:

  • Водопропускная способность домашних систем отопления.

  • Расчеты трубопроводов, необходимые для заполнения садового пруда.

  • Объем трубопроводов, необходимый для установки системы орошения газонов и садов.

  • Расчет правильного размера трубопровода, необходимый для наполнения бассейна.

Формула объема трубы

Формула объема трубы следующая:

Объем = пи x радиус² x длина

Для расчета размера трубы выполните следующие действия:

  • Найти внутренний диаметр и длина трубы в дюймах или миллиметрах.

  • Вычислите внутренний диаметр трубы, измерив расстояние от одной внутренней кромки через центр и до противоположной внутренней кромки.

  • Используйте те же единицы (дюймы или миллиметры) для измерения длины трубы.

  • Рассчитайте радиус трубы по ее диаметру. Чтобы получить радиус, разделите диаметр на 2.

  • Возьмите радиус и возведите его в квадрат или умножьте на себя. Например, 5² = 25.

Пример расчета объема трубы

Вот конкретный пример того, как применить формулу объема трубы:

Полезный совет: Чтобы возвести число в квадрат, умножьте его на само. Чтобы получить число в кубе, умножьте это число на само себя три раза.

Калькулятор объема трубы в галлонах

Если вам нужно знать водоемкость в галлонах, вам нужно преобразовать объем воды в метрической системе калькулятора трубы в кубические дюймы.

  • Кубический дюйм = 1 дюйм x 1 дюйм x 1 дюйм.

  • Дюйм = измерение длины.

  • Квадратный дюйм = мера площади.

  • Кубический дюйм = измерение объема.

  • В 1 галлоне США 231 кубический дюйм.

  • Плотность воды = 997 кг / м³

Пусть калькулятор объема водопровода ServiceTitan исключит из уравнения догадки при попытке определить объем воды в трубах, измеренный в галлонах.Для получения информации об общих размерах труб подрядчики также могут обратиться к общей диаграмме объема труб в Интернете.

Калькулятор размера трубы Дополнительный наконечник

Если вы не знаете, как измерить внутренний диаметр трубы, подумайте о приобретении набора штангенциркулей, которые подходят по внешней стороне трубы. Используйте штангенциркуль для непосредственного измерения внешнего диаметра вместо оценки внутреннего диаметра по окружности.

После определения внешнего диаметра обратитесь к этой таблице общих размеров трубы, чтобы точно определить внутренний диаметр вашей трубы.

Объем трубы: нижняя линия

Объем трубы равен объему жидкости внутри нее или занимаемому пространству.

Сантехники и другие подрядчики по обслуживанию стремятся к точным измерениям при работе с трубами для водопровода, вентиляции, кондиционирования, орошения и т. Д., Поэтому они выполняют работу правильно с первого раза.

Калькулятор объема трубы ServiceTitan повышает точность данных, экономит время и сокращает количество отходов, поэтому вы всегда будете знать, что выбираете трубы правильного размера для работы.

Заявление об отказе от ответственности

* Рекомендуемые значения являются добросовестными и предназначены исключительно для общих информационных целей. Мы не гарантируем точность этой информации. Обратите внимание, что другие внешние факторы могут повлиять на рекомендации или исказить их. Для получения точных результатов обратитесь к профессионалу.

Уравнения труб

Поперечное сечение внутри участка трубы

Внутреннее поперечное сечение трубы можно рассчитать как

A i = π (d i /2) 2

= π d i 2 /4 (1)

где

A i = внутреннее поперечное сечение трубы (м 2 2 2 )

d i = внутренний диаметр (м, дюйм)

Площадь поперечного сечения стенки трубы

Площадь поперечного сечения стенки — или площадь материала трубопровода — можно рассчитать как

A м = π (d o /2) 2 — π (d i /2) 2

= π ( d o 2 — d i 2 ) / 4 (2)

где

A м = площадь поперечного сечения стенки трубы (м 2 , дюйм 2 )

d o = внешний диаметр (м, дюйм)

Вес пустых труб

Вес пустых труб на единицу длины можно рассчитать как

w p = ρ м A м

= ρ м ( π (d или /2) π (d или /2) /2) 2 )

= ρ м π (d o 2 — d i 4 ) (3)

где

w p = вес пустой трубы на единицу длины (кг / м, фунт / дюйм)

ρ s плотность материала трубы (кг / м 3 , фунт / дюйм 3 )

Вес жидкости в трубах

Вес жидкости в трубах на единицу длины можно рассчитать как

w л = ρ л A

= ρ л π (d i /2) 9

3

л
π d i 2 /4 (4)

где

w л = вес жидкости в трубе на единицу длины трубы (кг, фунт)

ρ л = плотность жидкости (кг / м 3 , фунт / дюйм 3 )

Вес трубы, заполненной жидкостью

Вес трубы, заполненной жидкостью на единицу длины, можно рассчитать как

w = w l + w p (5)

где

w = вес трубы и жидкости на единицу длины трубы (кг, фунты)

Наружная поверхность труб

Наружная поверхность стальных труб на единицу длины может быть рассчитана как

A o = 2 π (d o /2)

= π d o (6)

где

A o = внешняя площадь трубы — на единицу длины трубы (м 2 , дюйм 2 )

Площадь внутренней поверхности труб

Площадь внутренней поверхности стальных труб на единицу длины можно рассчитать как

A i = 2 π (d i /2)

= π d i (7)

где

A внутри площадь трубы — на единицу длины трубы 2 , в 2 )

Калькулятор объема трубы

Этот калькулятор объема трубы оценивает объем трубы, а также массу жидкости, которая протекает через него.Этот калькулятор — полезный инструмент для всех, кому нужно знать точный объем воды в трубе. Вам будет полезно, например, если вы проектируете систему полива для своего сада. Продолжайте читать, чтобы узнать, что такое цилиндр, найдите формулу объема трубы и проверьте «руководство пользователя» для правильных расчетов в калькуляторе объема трубы.

Калькулятор объема трубы

Знание объема трубы может быть полезно по многим причинам. Это будет выгодно как владельцам частных домов, так и инженерам-строителям.Например, вы можете узнать водоемкость вашей системы отопления дома или поинтересоваться, хватит ли выбранного вами диаметра трубы для наполнения садового пруда.

Именно поэтому мы создали калькулятор объема трубы. Этот инструмент позволяет узнать объем конкретной трубы и вес воды (или другой жидкости) внутри нее. Он прост в использовании и эффективен. Все, что вам нужно сделать, это ввести размер трубы — ее внутренний диаметр и длину .Неважно, используете ли вы метрическую или имперскую систему единиц, потому что вы можете свободно переключаться между ними с помощью раскрывающегося списка.

По умолчанию расчет веса жидкости производится для воды (ее плотность равна 997 кг / м³). Если вам нужно выполнить расчеты для другой жидкости, введите плотность вашей конкретной жидкости.

Ниже мы подготовили объяснение формулы объема трубы и пошаговый пример расчетов, чтобы показать вам, как правильно использовать калькулятор объема трубы.

Объем трубы — формула

По форме труба представляет собой полый цилиндр. Но что такое цилиндр? Мы можем видеть их вокруг себя каждый день. Это твердое тело с двумя основаниями, обычно круглыми, всегда конгруэнтными и параллельными друг другу. Развернутая сторона цилиндра образует прямоугольник. Высота цилиндра — это расстояние между основаниями (в случае трубы — это ее длина). Радиус цилиндра — это радиус его основания. Имейте в виду, что когда у вас есть цилиндр, диаметр равен удвоенному радиусу.Итак, для расчетов нужно диаметр уменьшить вдвое.

Круглый полый цилиндр, где R — радиус, r — внутренний радиус, h — высота.

Объем трехмерного твердого тела — это размер пространства, которое оно занимает. Для трубы это внутренний объем (вместо внешнего нужно брать внутренний диаметр). Чтобы выразить объем, мы используем кубические единицы (для метрических см³, дм³, м³ и для британских дюймов³ и ft³). Чтобы получить правильные результаты, последовательно используйте одну единицу на протяжении всего вычисления.

Формула объема цилиндра: объем цилиндра = π * радиус² * высота .

Для трубы используйте ее длину вместо высоты: объем трубы = π * радиус² * длина , где радиус = внутренний диаметр / 2 . Объем трубы равен объему жидкости внутри (если труба полностью заполнена ею). Масса жидкости берется из формулы преобразованной плотности. Итак, соответственно: масса жидкости = объем * плотность жидкости .

Объем воды в трубе — пример расчета

Давайте посмотрим, как правильно пользоваться калькулятором объема трубы. Для примера расчета нам понадобится несколько предположений. Рассчитаем объем трубы длиной 6 метров, внутренним диаметром 15 сантиметров. Труба используется для транспортировки воды. Поместим эти данные в калькулятор, чтобы найти объем воды в трубе, а также ее массу.

  1. Сначала введите диаметр трубы: внутренний диаметр = 15 см .
  2. Затем введите его длину: длина = 6 м .
  3. Нажмите кнопку расширенного режима и проверьте плотность жидкости. Значение по умолчанию установлено для воды, поэтому в нашем случае оно верное. Плотность жидкости = 997 кг / м³ .
  4. Теперь вам доступны результаты расчета: объем = 0,106 м³ и масса жидкости = 105,71 кг .

Трубы и размеры труб | Спиракс Сарко

Бернулли связывает изменения общей энергии текущей жидкости с рассеиваемой энергией, выраженной либо в терминах потери напора hf (м), либо в виде удельных потерь энергии g hf (Дж / кг).Само по себе это не очень полезно, если не будет возможности предсказать потери давления, которые возникнут в определенных обстоятельствах.

Здесь вводится один из наиболее важных механизмов диссипации энергии в текущей жидкости, то есть потеря общей механической энергии из-за трения о стенку однородной трубы, по которой проходит устойчивый поток жидкости.

Потери общей энергии жидкости, протекающей по круглой трубе, должны зависеть от:

L = Длина трубы (м)

D = Диаметр трубы (м)

u = Средняя скорость потока жидкости (м / с)

μ = динамическая вязкость жидкости (кг / м · с = Па · с)

курсив-p — основной текст.jpg = Плотность жидкости (кг / м³)

kS = Шероховатость стенки трубы * (м)

* Поскольку рассеяние энергии связано с напряжением сдвига на стенке трубы, характер поверхности стенки будет иметь значение, поскольку гладкая поверхность будет взаимодействовать с жидкостью иначе, чем шероховатая поверхность.

Все эти переменные собраны вместе в уравнении Д’Арси-Вейсбаха (часто называемом уравнением Д’Арси) и показаны как уравнение 10.2.1. Это уравнение также вводит безразмерный термин, называемый коэффициентом трения, который связывает абсолютную шероховатость трубы с плотностью, скоростью и вязкостью жидкости, а также диаметром трубы.

Термин, который связывает плотность, скорость и вязкость жидкости, а также диаметр трубы, называется числом Рейнольдса в честь Осборна Рейнольдса (1842-1912, из колледжа Оуэнс, Манчестер, Соединенное Королевство), который первым применил этот технический подход к потерям энергии при протекании. жидкости около 1883 года.

Уравнение Д’Арси (Уравнение 10.2.1):

Читатели в некоторых частях мира могут узнать уравнение Д’Арси в несколько иной форме, как показано в уравнении 10.2.2. Уравнение 10.2.2 аналогичен уравнению 10.2.1, но не содержит константы 4.

Диаметр трубы — обзор

Вывод основных ультразвуковых уравнений потока

Фактические измерения, выполняемые ультразвуковыми расходомерами, касаются скорости потока, при этом все другие переменные эффекты, связанные с температурой, давлением, плотностью, вязкостью и т. Д., Отменяются с помощью метод дифференциального зондирования.

Умножение на площадь поперечного сечения трубы позволяет легко привести выходной сигнал в соответствие с объемным расходом, пересчитанным в технические единицы.Усовершенствование метода позволяет также измерять плотность и другие физические свойства, чтобы можно было определять массовый расход и другие параметры, относящиеся к различным параметрам процесса.

Пусть

D = Диаметр трубы,

X = Осевое смещение преобразователей,

S = Длина пути между преобразователями,

преобразователи потока,

c = Скорость звука в текущей среде,

v = Скорость текущей среды,

t 1 = время полета ,

t 2 = время полета нисходящего импульса,

, затем

(1) t2 = Sc + vcosθ

(2) t1 = Sc − vcosθ

Чтобы отменить эффекты изменения скорости звука c в самой среде, схема предназначена для вычисления обратной величины каждого времени полета и вычитания одного из другого.Эта разница обратных значений времени полета приводит к соотношению:

(3) 1t2−1t1 = 2vcosθS

Решение для v

(4) v = S2cosθ (1t2−1t1)

но

(5) cosθ = XS

Следовательно,

(6) v = S22X (1t2−1t1)

Схема, которая выполняет вычисление обратного времени, производит выходную частоту, так как:

(7) 1t = f

Следовательно,

(8) 1t2 = f2

и

(9) 1t1 = f1

и

(10) 1t2−1t1 = f2 − f1 = Δf

Подставляя в уравнение 6, мы получаем основное уравнение скорости:

(11) v = S22XΔf

или

(11a) v = k1Δf

(12) Соотношение h1 = S22X

— коэффициент масштабирования скорости потока, который обычно выражается в футах в секунду или футах в минуту.Обратите внимание, что это функция квадрата расстояния между преобразователями. Это важное соображение при обеспечении повторного обнуления калибровки измерителя каждый раз, когда преобразователи извлекаются и вставляются повторно.

Для объемного расхода скорость должна быть умножена на площадь поперечного сечения трубы, при этом необходимо учитывать следующие соображения:

(13) A = π (D2) 2

Объемный расход

(14) V −vA

Следовательно, объемный расход

(15) Vπ = S2D2Δf8X

Соотношение

(16) k2 = S2D28Xπ

является масштабным коэффициентом объемного расхода и обычно выражается в кубических футах в минуту.

Дополнительная информация о физических свойствах текучей среды также получается в процессе основных измерений. В частности, скорость звука в самой среде может быть измерена независимо от скорости его движения.

Уравнение 3 вычисляет разницу обратных величин времени полета в восходящем и нисходящем направлениях. В приборе это выполняется в канале вычисления дельты. Предположим, что сложение обратных величин соответствующих времен полета в восходящем и нисходящем направлениях выполняется в отдельном вычислительном канале, называемом сигма-каналом.Следуют следующие соотношения:

(17) 1t2 + 1t1 = c + vcosθS + c − vcosθS = 2cS

, затем

(18) c = S2∑f

Пусть

(19) k3S2

— звук. коэффициент масштабирования скорости.

Скорость звука c в среде является функцией ее объемного модуля упругости и ее плотности и выражается следующим уравнением:

(21) c = Bρ

, где

B = объемный модуль упругости эластичность,

ρ = Плотность.

Из этого можно вывести уравнение для плотности, таким образом,

(22) c2 = Bρ

и

(23) ρ = Bc2

Подставляя значение c из уравнения 20 в 23, получаем

(24) ρ = B (k3∑f) 2

Для данного газа B практически постоянно.

Следовательно,

(24a) Bk32 = k4

является справедливым представлением.

Тогда

(25) ρ (плотность) = k4∑f − 2

Здесь можно вывести интересное соотношение, а именно уравнение для массового расхода.Так как

(26) массовый расход = ρV

и поскольку

(11a) V = k1Δf

и

ρ = k4∑f2

, то

(27) массовый расход = k1k4Δf∑f2

2 или, допустим, k

1 k 4 = k 5

(28) массовый расход = k5Δf∑f2

Кроме того, плотность газа связана уравнением

(29) ρ = PT

, где

P = Давление,

T = Температура (° K).

Следовательно, если давление известно, температура может быть извлечена из сигма-канала следующим образом:

Из уравнения 25,

(30) PT = k4∑f − 2

и

(31 ) T = k4P – 1∑f – 2

Вернемся к уравнению 24. Если химические свойства газа или соотношение между двумя или более газами изменяются, то B не является постоянной величиной. Если для измерения плотности используются отдельные преобразователи, например, по соотношению давление / температура, то можно также измерить изменение B .

Таким образом,

(32) ρ = B (k3∑f) −2

и

(33) B = ρ (k3∑f) 2

Приведенная выше зависимость сохраняется для жидкостей или газов. В случае газа мы можем далее сказать:

(34) B = PT (k3∑f) 2

A Быстрый способ определения оптимального диаметра паровой трубы

Существующие модели для расчета диаметра трубопровода сложны и не соответствуют друг другу. и, следовательно, ненадежные результаты. Эта модель упрощает расчеты для оптимизации диаметра трубопровода и снижения общих затрат на установку.

Парораспределительные трубопроводы являются необходимым звеном между паровым котлом / генератором и потребителем пара. Эффективная система распределения пара необходима для подачи пара надлежащего качества и давления к соответствующему оборудованию. Монтаж и обслуживание паровой системы — важные вопросы, которые необходимо учитывать на этапе проектирования. Как негабаритные, так и малоразмерные трубопроводы могут иметь эксплуатационные проблемы. Трубы, клапаны, фитинги и т. Д. В трубопроводах большого размера будут более дорогими, чем это необходимо, с более высокими капитальными затратами и затратами на установку, а также дополнительными вспомогательными работами и изоляцией.Кроме того, в системе с трубами увеличенного диаметра более высокие тепловые потери будут приводить к большему объему конденсата, что требует большего улавливания пара, чтобы избежать подачи влажного пара.

Большой перепад давления в трубопроводе меньшего диаметра может ограничить доступность пара более низкого давления только до точки использования, увеличивая риск эрозии, гидроудара и шума из-за увеличения скорости пара.

Математически строгие методы выбора диаметра труб требуют много времени, поскольку они включают итерационные процедуры для определения минимальных общих капитальных и эксплуатационных затрат.Простые уравнения могут обеспечить достаточно точные оценки оптимальных диаметров труб на начальных этапах проектирования, что может служить хорошей отправной точкой для более строгой процедуры.

Первая модель оптимизации трубопровода, основанная на экономике, первоначально применялась к турбулентным текучим средам в гидравлически гладких трубах, а затем была расширена для учета ламинарного потока; недавно была разработана новая модель для гидравлически грубых труб. Все эти модели были разработаны для жидкостей, которые получают энергию от насосов, компрессоров, нагнетателей или вентиляторов, приводимых в действие электродвигателями, поэтому ни одна из них не может использоваться для паропроводов (1–3) .

В этой статье представлена ​​простая модель оптимизации для оценки диаметра паропроводов и обсуждается роль таких параметров, как местоположение завода и тип топлива. В двух примерных расчетах сравниваются рекомендованные скорости пара в литературе и решения, полученные на основе предложенной модели.

Модель, основанная на экономических критериях

Экономические критерии имеют решающее значение при проектировании установок в различных областях техники. Оптимизация размера заводского оборудования обеспечивает минимальную стоимость жизненного цикла любого проекта.Стоимость трубопроводов может составлять до 35% капитальных затрат завода. Поэтому полезно оптимизировать системы трубопроводов для снижения капитальных затрат и затрат на перекачку.

При определении стоимости трубы необходимо учитывать как капитальные, так и эксплуатационные затраты. Хотя капитальные затраты являются основным фактором для большинства проектов, инженеры должны знать, что наиболее экономичным диаметром трубы будет тот с наименьшими общими затратами на протяжении всего срока реализации проекта, включая ежегодные затраты на техническое обслуживание.Хотя есть паропроводы, которым более века и которые все еще работают, по прогнозам, большинство из них прослужат около 20 лет.

Капитальные затраты на трубопровод

Для трубы с внутренним диаметром D (м) и длиной L (м), закупочная стоимость, C P , может быть выражена как (1) :

, где м и n — параметры, основанные на типе материала трубы и толщине стенки трубы (спецификации труб) соответственно; рыночные цены определяют значения m и n для каждой страны.Стоимость трубы теоретически пропорциональна диаметру трубы на квадратную площадь. Это не относится к реальным ценам на трубы.

Годовые затраты на техническое обслуживание трубопровода, b, обычно выражаются как часть капитальных затрат, поэтому при норме амортизации a, годовые капитальные затраты, C c , трубопровода могут рассчитывается по формуле:

, где F — коэффициент, включающий стоимость клапанов, фитингов и конструкции.

Эксплуатационные расходы трубопровода

Эксплуатационные расходы трубопровода зависят от потребления энергии, необходимого для обеспечения потока жидкости через трубопровод.

Энергетический баланс любой проточной системы включает удельные энергии, рассчитанные на входе и выходе системы. Общая форма уравнения баланса энергии:

Энергия в + Генерация = Энергия на выходе + Потребление + Накопление

Для стационарных процессов накопление энергии равно нулю, а для изолированных трубопроводов потери тепла через стенки трубы незначительны, поэтому уравнение баланса энергии для трубопровода упрощается до:

, где ч (Дж / кг) — удельная энтальпия, г (м / с 2 ) — ускорение свободного падения, z (м) — высота над произвольной точкой отсчета, u, (м / сек) — скорость, Δ p, (Па) — перепад давления, ρ (кг / м 3 ) — плотность жидкости, а и из — индексы, обозначающие входное и выходное состояние трубопровода.Член Δ p / ρ обозначает потерю энергии из-за трения жидкости.

В паропроводах пар обычно перегрет или насыщен. Если пренебречь изменением расширения жидкости из-за падения давления, горизонтальный трубопроводный транспорт из уравнения. 3 становится:

Мощность котла, Q (Вт), составляет:

, где G, (кг / с) — массовый расход пара, Вт, (кг / час) — расход топлива, К. (Дж / кг) — это нижняя теплотворная способность топлива, а E — КПД котла.

Перепад давления рассчитывается как сумма падения давления на трение Δ p fr (Па) и незначительных потерь давления Δ p мл (Па):

Уравнение Вайсбаха для перепада давления на трение составляет:

где ξ — коэффициент трения Дарси.

Незначительные потери давления можно оценить либо как потери напора, либо используя эквивалентную длину. В дальнейшем анализе небольшие потери давления будут просто учтены с помощью:

, где J — это отношение малых потерь давления к падению давления на трение.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*