Разберем простой пример с трубой, как видно на изображении в начале трубы насос потом идет манометр, который позволяет измерить давление жидкости в начале трубы. Через определенную длину установлен второй манометр, который позволяет измерить давление в конце трубы. Ну и в самом конце стоит кран. Эта схема достаточно проста, и я попытаюсь привести примеры. И так начнем.
Вообще существует не один способ как узнать потерю напора: Способ, когда известно давление вначале и в конце трубы, можно вычислить потерю напора по формуле: М1-М2=Давление
, то есть эта разница между двумя манометрами. Допустим у нас получилось, грубо говоря 0,1 МПа, что составляет одну атмосферу. Это значит у нас потеря напора по длине составляет 0,1 МПа. Обратите внимание, мы можем указывать потерю напора по двум величинам, это по гидростатическому давлению, что составляет 0,1 МПа и по высоте напора водного столба в метрах, что составляет 10 метров. Как я не однократно говорил каждые 10 метров это одна атмосфера давления.
Существует ряд методов, как рассчитать потерю напора не имея манометров на трубах. Ученые исследователи приготовили для нашего пользования замечательные формулы и цифры, которые нам пригодятся.
Существует хорошая формула которая позволяет вычислить потерю напора по длине трубопровода.
Далее находим формулу для нахождения коэффициента гидравлического трения по таблице:
Здесь Δэ
— Эквивалент шероховатости труб. Эта величина в таблицах указывается в милиметрах, но вы когда будете вставлять в формулу обязательно переводите в метры. Вообще не забывайте соблюдать пропорциональность единиц измерения и не смешивайте в формулах разных типа [мм] с [м].
d-внутренний диаметр трубы, то есть диаметр потока жидкости.
Также хочу подметить, что подобные величины по шероховатости бывают абсолютными и относительными или даже есть относительные коэффициенты. Поэтому когда если будете искать таблицы с величинами, то величина эта должа называться «эквивалентом шероховатости труб» и не как иначе, а то результат будет ошибочный. Эквивалент означает — средняя высота шероховатости.
В некоторых ячейках таблицы указаны две формулы, вы можете считать на любой выбранной, они почти дают одинаковый результат.
Вообще в целом, эти формулы показывают и доказывают, что при увеличении скорости или увеличении расхода, всегда увеличивается сопротивление движению потока жидкости, то есть увеличиваются потери напора. Причем увеличиваются не пропорционально, а квадратично. Это говорит о том, что единица увеличения расхода не соответствует затратам на потерю напора. То есть иметь большую скорость потока жидкости в трубе экономически не целесообразно. Поэтому бывает дешевле увеличить диаметр потока. В других статьях обязательно опишу, как посчитать, какой диаметр нам необходим.
Таблица: (Эквивалент шероховатости)
Кому интересно узнать (Эквивалент шероховатости
) для металлопластика, полипропилена и сшитого полиэтилена, то это соответствует и относится к
пластмассам
. То есть в таблице характеристика будет:
Пластмассовые (полиэтилен, винипласт).
Так же хочу обратить внимание, на то, что со временем, на внутренних станках труб, образуется налет, что увеличивает шероховатость труб. Так что имейте ввиду что со временем потери напора только увеличиваются.
Таблица: (Кинематическая вязкость воды
)
График:
Как видно из графика, что при повышении температуры кинематическая вязкость уменьшается, а это значит, что и сопротивление движению воды уменьшается. Это значит, что при потоке горячей воды, «потери напора» будут меньше чем при потоке холодной воды. Кто живет в многоквартирных домах, если обратит внимание, то скорость и напор горячей воды всегда выше чем напор холодной воды. Есть исключения, но в большинстве случаев это так. Теперь вы понимаете, почему это так.
А теперь давайте решим задачу:
Найти потерю напора по длине при движении воды по чугунной новой трубе D=500мм при расходе Q=2 м3/с, длина трубы L=900м, температура t=16°С.
| Дано: D=500мм=0.5м Q=2 м3/с L=900м t=16°С Жидкость: H2O Найти: h-? |
Видео:
Купить программу
Решение: Для начала найдем скорость потока в трубе по формуле:
V=Q/ω
Сдесь ω
— площадь сечения потока. Находится по формуле:
ω=πR2=π(D2/4)=3.14*(0,52/4)=0,19625 м2
V=Q/ω=2/0,19625=10,19 м/с
Далее находим число Рейнольдса по формуле:
Re=(V*D)/ν=(10,19*0.5)/0,00000116=4 392 241
ν=1,16*10-6=0,00000116. Взято из таблицы. Для воды при температуре 16°С.
Δэ=0,25мм=0,00025м. Взято из таблицы, для новой чугунной трубы.
Далее сверяемся по таблице где находим формулу по нахождению коэффициента гидравлического трения.
λ=0,11(Δэ/D)0,25=0,11*(0,00025/0,5)0,25=0,01645
Далее завершаем формулой:
h=λ*(L*V2)/(D*2*g)=0,01645*(900*10,192)/(0,5*2*9,81)=156,7 м.
Ответ: 156,7 м. = 1,567 МПа.
Также хочу обратить внимание на то, что мы в задаче рассматривали трубу которая на всей своей длине имеет горизонтальное положение.
Давайте рассмотрим пример, когда труба идет вверх под определенным углом.
В этом случае нам к обычной задаче нужно прибавить высоту(в метрах) к потери напора. Если труба будет идти на спуск в низ, то тут необходимо вичитать высоту.
Мы рассмотрели потерю напора по длине трубопровода, также существуют местные сопротивления в виде заужения и поворотов, которые тоже влияют на потерю напора. О них будет описано в других моих статьях. И я обязательно приготовлю статью о том как подобрать насос по напору, чтобы удовлетворить требования расхода жидкости, в зависимости от потерь напора. Если что-то не понятно пишите в комментарии, обязательно отвечу!
Чтобы в ручную не считать всю математику я приготовил специальную программу:
Следующая статья: Местные гидравлические сопротивления
| Нравится |
| Поделиться |
| Комментарии (+) [ Читать / Добавить ] |
Все о дачном доме Водоснабжение Обучающий курс. Автоматическое водоснабжение своими руками. Для чайников. Неисправности скважинной автоматической системы водоснабжения. Водозаборные скважины Ремонт скважины? Узнайте нужен ли он! Где бурить скважину — снаружи или внутри? В каких случаях очистка скважины не имеет смысла Почему в скважинах застревают насосы и как это предотвратить Прокладка трубопровода от скважины до дома 100% Защита насоса от сухого хода Отопление Обучающий курс. Водяной теплый пол своими руками. Для чайников. Теплый водяной пол под ламинат Обучающий Видеокурс: По ГИДРАВЛИЧЕСКИМ И ТЕПЛОВЫМ РАСЧЕТАМ Водяное отопление Виды отопления Отопительные системы Отопительное оборудование, отопительные батареи Система теплых полов Личная статья теплых полов Принцип работы и схема работы теплого водяного пола Проектирование и монтаж теплого пола Водяной теплый пол своими руками Основные материалы для теплого водяного пола Технология монтажа водяного теплого пола Система теплых полов Шаг укладки и способы укладки теплого пола Типы водных теплых полов Все о теплоносителях Антифриз или вода? Виды теплоносителей (антифризов для отопления) Антифриз для отопления Как правильно разбавлять антифриз для системы отопления? Обнаружение и последствия протечек теплоносителей Как правильно выбрать отопительный котел Тепловой насос Особенности теплового насоса Тепловой насос принцип работы Про радиаторы отопления Способы подключения радиаторов. Свойства и параметры. Как рассчитать колличество секций радиатора? Рассчет тепловой мощности и количество радиаторов Виды радиаторов и их особенности Автономное водоснабжение Схема автономного водоснабжения Устройство скважины Очистка скважины своими руками Опыт сантехника Подключение стиральной машины Полезные материалы Редуктор давления воды Гидроаккумулятор. Принцип работы, назначение и настройка. Автоматический клапан для выпуска воздуха Балансировочный клапан Перепускной клапан Трехходовой клапан Трехходовой клапан с сервоприводом ESBE Терморегулятор на радиатор Сервопривод коллекторный. Выбор и правила подключения. Виды водяных фильтров. Как подобрать водяной фильтр для воды. Обратный осмос Фильтр грязевик Обратный клапан Предохранительный клапан Смесительный узел. Принцип работы. Назначение и расчеты. Расчет смесительного узла CombiMix Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты. Бойлер косвенного нагрева накопительный. Принцип работы. Расчет пластинчатого теплообменника Рекомендации по подбору ПТО при проектировании объектов теплоснабжения О загрязнение теплообменников Водонагреватель косвенного нагрева воды Магнитный фильтр — защита от накипи Инфракрасные обогреватели Радиаторы. Свойства и виды отопительных приборов. Виды труб и их свойства Незаменимые инструменты сантехника Интересные рассказы Страшная сказка о черном монтажнике Технологии очистки воды Как выбрать фильтр для очистки воды Поразмышляем о канализации Очистные сооружения сельского дома Советы сантехнику Как оценить качество Вашей отопительной и водопроводной системы? Профрекомендации Как подобрать насос для скважины Как правильно оборудовать скважину Водопровод на огород Как выбрать водонагреватель Пример установки оборудования для скважины Рекомендации по комплектации и монтажу погружных насосов Какой тип гидроаккумулятора водоснабжения выбрать? Круговорот воды в квартире фановая труба Удаление воздуха из системы отопления Гидравлика и теплотехника Введение Что такое гидравлический расчет? Невязка гидравлического расчета Физические свойства жидкостей Гидростатическое давление Поговорим о сопротивлениях прохождении жидкости в трубах Режимы движения жидкости (ламинарный и турбулентный) Гидравлический расчет на потерю напора или как рассчитать потери давления в трубе Местные гидравлические сопротивления Профессиональный расчет диаметра трубы по формулам для водоснабжения Как подобрать насос по техническим параметрам Профессиональный расчет систем водяного отопления. Расчет теплопотерь водяного контура. Гидравлические потери в гофрированной трубе Теплотехника. Речь автора. Вступление Процессы теплообмена Тплопроводность материалов и потеря тепла через стену Как мы теряем тепло обычным воздухом? Законы теплового излучения. Лучистое тепло. Законы теплового излучения. Страница 2. Потеря тепла через окно Факторы теплопотерь дома Начни свое дело в сфере систем водоснабжения и отопления Вопрос по расчету гидравлики Конструктор водяного отопления Диаметр трубопроводов, скорость течения и расход теплоносителя. Вычисляем диаметр трубы для отопления Расчет потерь тепла через радиатор Мощность радиатора отопления Расчет мощности радиаторов. Стандарты EN 442 и DIN 4704 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции Найти теплопотери через чердак и узнать температуру на чердаке Подбираем циркуляционный насос для отопления Перенос тепловой энергии по трубам Расчет гидравлического сопротивления в системе отопления Распределение расхода и тепла по трубам. Абсолютные схемы. Расчет сложной попутной системы отопления Расчет отопления. Популярный миф Расчет отопления одной ветки по длине и КМС Расчет отопления. Подбор насоса и диаметров Расчет отопления. Двухтрубная тупиковая Расчет отопления. Однотрубная последовательная Расчет отопления. Двухтрубная попутная Расчет естественной циркуляции. Гравитационный напор Расчет гидравлического удара Сколько выделяется тепла трубами? Собираем котельную от А до Я… Система отопления расчет Онлайн калькулятор Программа расчет Теплопотерь помещения Гидравлический расчет трубопроводов История и возможности программы — введение Как в программе сделать расчет одной ветки Расчет угла КМС отвода Расчет КМС систем отопления и водоснабжения Разветвление трубопровода – расчет Как в программе рассчитать однотрубную систему отопления Как в программе рассчитать двухтрубную систему отопления Как в программе рассчитать расход радиатора в системе отопления Перерасчет мощности радиаторов Как в программе рассчитать двухтрубную попутную систему отопления. Петля Тихельмана Расчет гидравлического разделителя (гидрострелка) в программе Расчет комбинированной цепи систем отопления и водоснабжения Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции Гидравлические потери в гофрированной трубе Гидравлический расчет в трехмерном пространстве Интерфейс и управление в программе Три закона/фактора по подбору диаметров и насосов Расчет водоснабжения с самовсасывающим насосом Расчет диаметров от центрального водоснабжения Расчет водоснабжения частного дома Расчет гидрострелки и коллектора Расчет Гидрострелки со множеством соединений Расчет двух котлов в системе отопления Расчет однотрубной системы отопления Расчет двухтрубной системы отопления Расчет петли Тихельмана Расчет двухтрубной лучевой разводки Расчет двухтрубной вертикальной системы отопления Расчет однотрубной вертикальной системы отопления Расчет теплого водяного пола и смесительных узлов Рециркуляция горячего водоснабжения Балансировочная настройка радиаторов Расчет отопления с естественной циркуляцией Лучевая разводка системы отопления Петля Тихельмана – двухтрубная попутная Гидравлический расчет двух котлов с гидрострелкой Система отопления (не Стандарт) — Другая схема обвязки Гидравлический расчет многопатрубковых гидрострелок Радиаторная смешенная система отопления — попутная с тупиков Терморегуляция систем отопления Разветвление трубопровода – расчет Гидравлический расчет по разветвлению трубопровода Расчет насоса для водоснабжения Расчет контуров теплого водяного пола Гидравлический расчет отопления. Однотрубная система Гидравлический расчет отопления. Двухтрубная тупиковая Бюджетный вариант однотрубной системы отопления частного дома Расчет дроссельной шайбы Что такое КМС? Расчет гравитационной системы отопления Конструктор технических проблем Удлинение трубы Требования СНиП ГОСТы Требования к котельному помещению Вопрос слесарю-сантехнику Полезные ссылки сантехнику — Сантехник — ОТВЕЧАЕТ!!! Жилищно коммунальные проблемы Монтажные работы: Проекты, схемы, чертежи, фото, описание. Если надоело читать, можно посмотреть полезный видео сборник по системам водоснабжения и отопления
ЕМКОСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
7.31. Гидравлическое испытание на водонепроницаемость (герметичность) емкостных сооружений необходимо производить после достижения бетоном проектной прочности, их очистки и промывки.
Устройство гидроизоляции и обсыпку грунтом емкостных сооружений следует выполнять после получения удовлетворительных результатов гидравлического испытания этих сооружений, если другие требования не обоснованы проектом.
7.32. До проведения гидравлического испытания емкостное сооружение следует наполнить водой в два этапа:
первый – наполнение на высоту 1 м с выдержкой в течение суток;
второй – наполнение до проектной отметки.
Емкостное сооружение, наполненное водой до проектной отметки, следует выдержать не менее трех суток.
7.33. Емкостное сооружение признается выдержавшим гидравлическое испытание, если убыль воды в нем за сутки не превышает 3 л на 1 м2 смоченной поверхности стен и днища, в швах и стенках не обнаружено признаков течи и не установлено увлажнения грунта в основании. Допускается только потемнение и слабое отпотевание отдельных мест.
При испытании на водонепроницаемость емкостных сооружений убыль воды на испарение с открытой водной поверхности должна учитываться дополнительно.
7.34. При наличии струйных утечек и подтеков воды на стенах или увлажнении грунта в основании емкостное сооружение считается не выдержавшим испытания, даже если потери воды в нем не превышают нормативных. В этом случае после измерения потерь воды из сооружения при полном заливе должны быть зафиксированы места, подлежащие ремонту.
После устранения выявленных дефектов должно быть произведено повторное испытание емкостного сооружения.
7.35. При испытании резервуаров и емкостей для хранения агрессивных жидкостей утечка воды не допускается. Испытание следует производить до нанесения антикоррозионного покрытия.
7.36. Напорные каналы фильтров и контактных осветлителей (сборные и монолитные железобетонные) подвергаются гидравлическому испытанию расчетным давлением, указанным в рабочей документации.
7.37. Напорные каналы фильтров и контактных осветлителей признаются выдержавшими гидравлическое испытание, если при визуальном осмотре в боковых стенках фильтров и над каналом не обнаружено течей воды и если в течение 10 мин величина испытательного давления не снизится более чем на 0,002 МПа (0,02 кгс/см2).
7.38. Водосборный резервуар градирен должен быть водонепроницаемым и при гидравлическом испытании этого резервуара на внутренней поверхности его стен не допускается потемнения или слабого отпотевания отдельных мест.
7.39. Резервуары питьевой воды, отстойники и другие емкостные сооружения после устройства перекрытий подлежат гидравлическому испытанию на водонепроницаемость в соответствии с требованиями пп. 7.31-7.34.
Резервуар питьевой воды до устройства гидроизоляции и засыпки грунтом подлежит дополнительному испытанию на вакуум и на избыточное давление соответственно вакуумметрическим и избыточным давлением воздуха в размере 0,0008 МПа (80 мм вод. ст.) в течение 30 мин и признается выдержавшим испытание, если величины соответственно вакуумметрического и избыточного давлений за 30 мин не снизятся более чем на 0,0002 МПа (20 мм вод. ст.), если другие требования не обоснованы проектом.
7.40. Метантенк (цилиндрическую часть) следует подвергать гидравлическому испытанию согласно требованиям пп. 7.31-7.34, а перекрытие, металлический газовый колпак (газосборник) следует испытывать на герметичность (газонепроницаемость) пневматическим способом на давление 0,005 МПа (500 мм вод. ст.).
Метантенк выдерживается под испытательным давлением не менее 24 ч. При обнаружении дефектных мест они должны быть устранены, после чего сооружение должно быть испытано на падение давления в течение дополнительных 8 ч. Метантенк признается выдержавшим испытание на герметичность, если давление в нем за 8 ч не снизится более чем на 0,001 МПа (100 мм вод. ст.).
7.41. Колпачки дренажно-распределительной системы фильтров после их установки до загрузки фильтров следует подвергать испытанию путем подачи воды интенсивностью 5-8 л/(с×м2) и воздуха интенсивностью 20 л/(с×м2) трехкратной повторяемостью по 8-10 мин. Обнаруженные при этом дефектные колпачки подлежат замене.
7.42. Законченные строительством трубопроводы и сооружения хозяйственно-питьевого водоснабжения перед приемкой в эксплуатацию подлежат промывке (очистке) и дезинфекции хлорированием с последующей промывкой до получения удовлетворительных контрольных физико-химических и бактериологических анализов воды, отвечающих требованиям ГОСТ 2874-82 и «Инструкции по контролю за обеззараживанием хозяйственно–питьевой воды и за дезинфекцией водопроводных сооружений хлором при централизованном и местном водоснабжении» Минздрава СССР.
7.43. Промывка и дезинфекция трубопроводов и сооружений хозяйственно–питьевого водоснабжения должны производиться строительно-монтажной организацией, выполнявшей работы по прокладке и монтажу этих трубопроводов и сооружений, при участии представителей заказчика и эксплуатационной организации при контроле, осуществляемом представителями санитарно-эпидемиологической службы. Порядок проведения промывки и дезинфекции трубопроводов и сооружений хозяйственно-литьевого водоснабжения изложен в рекомендуемом приложении 5.
7.44. О результатах произведенной промывки и дезинфекции трубопроводов и сооружений хозяйственно–питьевого водоснабжения должен быть составлен акт по форме, приведенной в обязательном приложении 6.
Результаты испытаний емкостных сооружений следует оформить актом, подписываемым представителями строительно-монтажной организации, заказчика и эксплуатационной организации.
