Втрати напору в трубопроводі

Відразу обмовимося, що знайомство з вказаною темою може зацікавити лише тих, хто хотів би змонтувати систему водопостачання в своєму будинку самостійно. Виконавець робіт в першу чергу повинен врахувати, що втрати напору в трубопроводі є показником падіння тиску води в системі, з урахуванням якого повинна вибиратися потужність свердловинного насоса.

З чисто фізичної точки зору ці втрати пояснюються тим, що при русі рідини по трубопроводу її току чиниться певний опір, величина якого залежить від таких характеристик водоводу, як:

• робочий діаметр труби (зі зменшенням діаметра опір зростає);
• швидкість водного потоку, при збільшенні якої опір також збільшується;
• якість поверхонь водоводу, що мають безпосередній контакт з рідиною.

Відзначимо, що навіть при переміщенні по абсолютно прямому трубопроводу потік води відчуває деяке гальмування, ну а зі збільшенням його загальної довжини сумарний опір проходженню води може виявитися дуже істотним.

прямі ділянки

Для вирішення що стоїть перед вами завдання найпростіше скористатися спеціальними таблицями і розрахунковими формулами, за допомогою яких ви зможете безпосередньо отримати всі необхідні для вас данние.Отметім, що в даний час для прокладки живлять трубопроводів все частіше починають застосовуватися вироби з сучасних полімерів.

Виготовлені з цих матеріалів труби відрізняються чудовими експлуатаційними характеристиками, до числа яких ми можемо віднести:

• малу вагу і зручність монтажу;
• несприйнятливість до корозійного впливу;
• гладкість структури використовуваного матеріалу, що забезпечує малий опір водного потоку.

У зв'язку з цим при розгляді даних по витраті рідини нами були обрані саме пластикові труби. У розміщеної нижче таблиці наводяться значення втрат напору рідини на кожні 100 метрів водоводу. Причому натиск води вказується в різних одиницях (в метрах водяного стовпа, а також в літрах за хвилину і секунду).

Порада! Для отримання даних по сталевих трубах вам слід помножити зазначені в таблиці значення на 1,5.

Облік місцевих опорів

Крім лінійних втрат в трубопроводі можуть спостерігатися і втрати, пов'язані з наявністю так званих «місцевих опорів», до яких відносяться елементи розгалужень і регулювання потужності потоку (трійники, кутові коліна, клапани, вентилі та т. П.). Величина втрат в них залежить від швидкості водного потоку і конфігурації самого елемента.

У розміщеної нижче таблиці наводяться дані по втратах напору в найпоширеніших місцевих опорах (в сантиметрах водного стовпа):

Формули для розрахунку

Для обчислення величини витрати води можна буде скористатися наступною формулою:

Q = V? S,

де під «Q» розуміється витрата води (в м3 / сек), під «S» - площа перетину труби (в квадратних метрах), а під «V» - швидкість водного потоку (в метрах в сек). Обчислити площу перетину ви зможете за класичною формулою S = ?? D2 / 4, де D - діаметр використовуваних в водоводі труб.

Після зразкового підрахунку значення шуканої величини ви переконаєтеся в тому, що втрати напору на будь-яких зразках місцевих опорів складають лише малу частку загальних (сумарних) втрат. Вони дещо зростають при підвищенні швидкості потоку, викликаного звуженням водного каналу, коли через звужену його частина пропускаються значні обсяги води.

Уникнути підвищення витрати рідини в цьому випадку ви зможете дуже просто. Для цього необхідно буде вибрати для майбутнього водоводу труби більшого діаметру, що дозволить вам практично не враховувати місцеві опори.

У найзагальнішому випадку розрахунок величини втрат у водопроводі повинен проводитися таким чином, щоб на місцеві опори доводилося від 2 до 4 м3 витрати рідини. З урахуванням втрат на його прямолінійних ділянках сумарне його значення може скласти величину порядку 5 м3.

Відео

У цьому ролику розповідається, як порахувати втрати тиску на горизонтальній ділянці труби.