Prietok vody potrubím: výpočet maximálneho priemeru

Je možné vypočítať jednoduchý výpočet spotreby vody podľa priemeru potrubia? Alebo jediný spôsob je kontaktovať špecialistov, ktorí predtým zobrazili podrobnú mapu všetkých vodovodných systémov v okrese?

Koniec koncov, hydrodynamické výpočty sú veľmi zložité ...

Našou úlohou je zistiť, koľko vody môže táto rúra chýbať

Na čo slúži?

V prípade vlastného výpočtu systémov zásobovania vodou . Ak máte v pláne postaviť veľký dom s niekoľkými kúpeľmi pre hostí, mini-hotel, premýšľať nad hasiaci systém - je vhodné vedieť, koľko vody potrubia daného priemeru môže dodávať pri určitom tlaku.

Koniec koncov, výrazný pokles tlaku na vrchole spotreby vody bude sotva potešiť obyvateľov. Áno, a slabý prúd vody z požiarnej hadice bude pravdepodobne k ničomu.

Ak neexistujú vodomery, podniky zvyčajne účtujú organizáciám „prúdenie potrubia“ . Ako každý rozumný človek, máme tendenciu počítať peniaze. Ak platíme, chceme vedieť, čo a v akých tarifách, správne?

Upozornenie: druhý scenár nemá vplyv na byty a súkromné domy. Ak nie sú k dispozícii vodomery, poplatky za verejné služby platia podľa hygienických noriem. Pre moderné dobre vybavené domy nie je viac ako 360 litrov na osobu a deň.

Treba pripustiť: vodomer značne zjednodušuje vzťahy s verejnoprospešnými službami

Faktory ovplyvňujúce priepustnosť potrubia

\ t

Čo ovplyvňuje maximálnu spotrebu vody vokrúhla trubica?

Zjavná odpoveď

Zdravý rozum diktuje, že odpoveď by mala byť veľmi jednoduchá. Existujú vodovodné potrubia . V ňom je diera. Čím viac je - tým viac vody prechádza za jednotku času. Prepáč, ďalší tlak.

Je zrejmé, že 10 cm stĺpec vody bude tlačiť menej vody cez centimetrovú dieru než desaťpodlažný vysoký vodný stĺpec.

Takže z vnútornej časti potrubia az tlaku v prívode vody, nie?

Naozaj potrebujete niečo iné?

Správna odpoveď je

Č Tieto faktory ovplyvňujú náklady, ale sú len začiatkom dlhého zoznamu. Pre výpočet prietoku vody podľa priemeru potrubia a tlaku v ňom je to rovnaké ako počítanie trajektórie rakety letiacej na mesiac, na základe zdanlivej polohy nášho satelitu.

Ak budeme ignorovať rotáciu Zeme, pohyb Mesiaca na jeho vlastnej dráhe, odpor atmosféry a gravitáciu nebeských telies, je nepravdepodobné, že by naša kozmická loď zasiahla aspoň približne požadovaný bod vo vesmíre.

Koľko vody bude vytekať z potrubia s priemerom x pri tlaku v trase y je ovplyvnené nielen týmito dvoma faktormi, ale aj:

Dĺžka potrubia . Čím dlhšie je - tým väčšie trenie vody proti stenám spomaľuje prúd vody. Áno, iba tlak v ňom ovplyvňuje vodu na samom konci potrubia, ale na jej miesto by mali byť tieto objemy vody. Vodovodné potrubie ich blokuje a ako.

Je to kvôli tlakovej strate v dlhom potrubí na potrubiachsú čerpacie stanice

Priemer potrubia ovplyvňuje prúdenie vody je zložitejšie, než navrhuje „zdravý rozum“ . Pre rúrky s malým priemerom je odpor stien voči pohybu prietoku oveľa väčší ako pri hrubých rúrkach. Dôvodom je, že čím je rúrka menšia, tým menej výhodná, pokiaľ ide o rýchlosť prúdenia vody, je pomer vnútorného objemu a povrchovej plochy pri pevnej dĺžke.

Jednoducho povedané, je ľahšie pohybovať sa pozdĺž hrubej rúrky ako tenká.

Materiál stien je ďalším významným faktorom, ktorý ovplyvňuje rýchlosť pohybu vody . Ak voda klouže pozdĺž hladkého polypropylénu, ako filetovaná časť nepríjemnej dámy na ľadovom chodníku, potom hrubá oceľ vytvára oveľa väčšiu odolnosť proti prietoku.
Vek potrubia tiež výrazne ovplyvňuje prietok potrubia . Oceľové vodovodné rúrky sú okrem toho v priebehu rokov zarastené vápennými ložiskami.

Zarastená rúra poskytuje oveľa väčšiu odolnosť proti prietoku (odpor leštenej novej oceľovej rúry a hrdze sa líši o faktor 200!). Okrem toho plochy vo vnútri potrubia znižujú ich vôľu v dôsledku prerastania; aj za ideálnych podmienok prejde cez zarastenú rúru omnoho menej vody.

Myslíte si, že má zmysel vypočítať priechodnosť priemeru rúry na prírube?

Upozornenie: povrch plastových rúrok a plastov sa časom nezhoršuje. Po 20 rokoch bude rúra robiť to istéodpor voči prietoku vody, ako v čase inštalácie.

Nakoniec, každý obrat, prechod priemeru, rôzne uzatváracie ventily a armatúry bránia prietoku vody .

Ak by sa uvedené faktory mohli zanedbať! Nejde však o odchýlky v medziach chyby, ale o rozdiel v čase.

To všetko nás vedie k smutnému záveru: jednoduchý výpočet prietoku vody cez potrubie nie je možný.

Lúč svetla v temnom kráľovstve

V prípade prietoku vody cez kohútik však možno úlohu výrazne zjednodušiť. Hlavnou podmienkou pre jednoduchý výpočet: otvor, ktorým prúdi voda, by mal byť zanedbateľný v porovnaní s priemerom vodovodného potrubia.

Potom platí Torricelliho zákon: v ^ 2 = 2gh, kde v je prietok z malého otvoru, g je gravitačné zrýchlenie a h je výška vodného stĺpca, ktorý stojí nad otvorom. Zároveň otvorom s prierezom s za jednotku času prejde objem kvapaliny s * v.

Majster vám dal dar

Nezabudnite: prierez otvoru nie je priemer, je to plocha rovná pi * r ^ 2.

Pre vodný stĺpec 10 metrov (ktorý zodpovedá pretlaku jednej atmosféry) a otvor s priemerom 0,01 m, výpočet bude takýto:

v ^ 2 = 2 * 9,78 * 10 = 195,6

Extrahujte druhú odmocninu a získajte v = 13,98570698963767. Pre jednoduchú kalkuláciu okolo rýchlosti prúdenia do 14 m /s.

Prierez otvoru s priemerom 0,01 m je 3,14159265 * 0,01 ^ 2 = 0,000314159265 m2.

Teda prúd vody cez našu dieru bude rovnaký0,000314159265 * 14 = 0,00439822971 m3 /s, alebo o niečo menej ako štyri a pol litra za sekundu.

Ako vidíte, v tomto variante výpočet nie je príliš zložitý.

Okrem toho v prílohe k článku nájdete tabuľku spotreby vody najbežnejšími vodovodnými armatúrami s uvedením minimálneho priemeru vložky.

Záver

Stručne povedané, to je všetko. Ako vidíte, nenašli sme univerzálne jednoduché riešenie; Dúfajme, že tento článok bude pre vás užitočný. Veľa šťastia!