Fluxul de apă prin țeavă: este ușor de calculat?
Este posibil să se calculeze consumul de apă prin diametrul conductei în orice mod simplu? Sau singura modalitate este de a contacta specialiștii, având în prealabil elaborat o hartă detaliată a tuturor conductelor de apă din raion?
La urma urmei, calculele hidrodinamice sunt extrem de complexe ...
Sarcina noastră este să aflăm cât de multă apă poate ține seama de această conductă
Pentru ce este?
- Cu un calcul independent al sistemelor de alimentare cu apă.
Dacă intenționați să construiți o casă mare cu mai multe băi de oaspeți, un mini hotel, gândiți-vă prin sistemul de stingere a incendiilor - este recomandabil să știți cât de multă apă poate furniza o conductă de un diametru dat la o anumită presiune.
După o scădere semnificativă a presiunii în vârfurile consumului de apă, nu va mai fi plăcut rezidenții. Și o scurgere scurtă de apă din furtunul de incendiu este probabil inutilă.
- În absența contoarelor de apă, utilitățile sunt de obicei facturate organizațiilor "pe permeabilitatea conductei".
Ca orice om rezonabil, avem tendința de a număra bani. Dacă plătim, vrem să știm ce și pentru ce tarife, nu-i așa?
Rețineți: cel de-al doilea scenariu nu afectează apartamentele și casele private. Dacă nu există contoare de apă, muncitorii comunali plătesc pentru apă conform normelor sanitare. Pentru case confortabile moderne nu este mai mare de 360 de litri pe persoană pe zi.
Este necesar să se recunoască: contorul de apă simplifică foarte mult relațiile cu serviciile publice
Factorii care afectează permeabilitatea țevii
Ce afectează debitul maxim al apei într-o țeavă circulară?
Răspunsul evident
Bunul simț sugerează că răspunsul ar trebui să fie foarte simplu. Există o țeavă pentru o conductă de apă. Are o gaură în ea. Cu cât este mai mult - cu atât mai multă apă trece printr-o unitate de timp. Îmi pare rău, încă mai există presiune.
Este evident că o coloană de apă de 10 centimetri va împinge gaura de centimetru mai puțină apă decât o coloană de apă înaltă cu o casă cu zece etaje.
Deci, din secțiunea interioară a conductei și din presiunea din conducta de apă, nu?
Într-adevăr este necesar ceva sau altceva?
Răspuns corect
Nu, nu este. Acești factori afectează consumul, dar sunt doar începutul unei liste lungi. Calculul debitului de apă prin diametrul țevii și presiunea în ea este ca și calculul traiectoriei unei rachete care zboară spre lună, pe baza poziției aparente a satelitului nostru.
Dacă nu țineți cont de rotația Pământului, de mișcarea Lunii în orbita sa, de rezistența atmosferei și de gravitatea corpurilor celeste - este puțin probabil ca nava noastră spațiale să ajungă la aproximativ punctul potrivit al spațiului.
Cât de multă apă va fi turnată dintr-o țeavă cu un diametru x la o presiune în calea y este influențată nu numai de acești doi factori, ci și de:
- Lungimea conductei. Cu cât este mai lungă, cu atât frecare mai puternică a apei împotriva peretelui va încetini curgerea apei în ea. Da, apa de la capătul țevii este afectată numai de presiunea din ea, dar în realitate următoarele cantități de apă ar trebui să-i înlocuiască. O conductă de apă le frânează și mai mult.
Din cauza pierderii de presiune în conducta lungă de pe conductele de petrol sunt stații de pompare
- Diametrul țevii afectează fluxul de apă mult mai complicat decât dictează bunul simț. Pentru țevile cu diametru mic, rezistența pereților la mișcarea fluxului este mult mai mare decât pentru conductele groase.
Motivul este că, cu cât tubul este mai mic, cu atât mai puțin avantajos în acesta pentru debitul de apă este raportul dintre volumul intern și suprafața pentru o lungime fixă.
Pur și simplu, o țeavă groasă face apa mai ușoară de mișcare decât una subțire.
- Materialul pereților este un alt factor important pe care depinde debitul de apă. Dacă apa curge pe polipropilenă netedă, cum ar fi coapsa unei doamne stângace pe trotuar spre gheață, apoi oțelul dur creează o rezistență mult mai mare la debit.
- Vârsta țevii are, de asemenea, un efect foarte puternic asupra permeabilității țevii. Țevi de oțel de apă rugină, în plus, oțel și fontă în anii de funcționare overgrow cu depuneri calcaroase.
Tubul superior are o rezistență mult mai mare la curgere (rezistența țevii de oțel noi lustruită și rugină este de 200 de ori diferită!). Mai mult, secțiunile din interiorul țevii, din cauza supraîncărcării, reduc lumenul lor; Chiar și în condiții ideale, mult mai puțină apă va trece prin conducta îngroșată.
Crezi că există vreun sens în calcularea permeabilității de-a lungul diametrului țevii la flanșă?
Acordați atenție: starea suprafeței țevilor din plastic și metal-polimer nu se deteriorează în timp. După 20 de ani, conducta va avea aceeași rezistență la curgerea apei așa cum era în momentul instalării.
- În cele din urmă, orice rotire, diametru de tranziție, o varietate de supape de oprire și fitinguri - toate acestea, de asemenea, inhibă fluxul de apă.
Ah, dacă factorii de mai sus ar putea fi neglijați! Cu toate acestea, nu vorbim despre abateri în limitele de eroare, ci despre diferența în timp.
Toate acestea ne conduc la o concluzie trista: un calcul simplu al fluxului de apa printr-o conducta este imposibil.
Ray de lumină în întuneric
În cazul debitului de apă prin robinet, totuși, sarcina poate fi dramatic simplificată. Condiția de bază pentru un calcul simplu: gaura prin care curg apa trebuie să fie neglijabil mică în comparație cu diametrul conductei de alimentare cu apă.
Apoi, legea Torricelli: v ^ 2 = 2gh, unde v - a vitezei fluxului de găuri mici, g - accelerația gravitațională și h - înălțimea coloanei de apă, care se află deasupra găurii. În acest caz, printr-o gaură cu secțiuni s într-o unitate de timp, va trece un volum de s * v lichid.
Maitre ți-a lăsat un cadou
Nu uitați: secțiunea transversală a găurii nu are un diametru, este o zonă egală cu pi * r ^ 2.
Pentru o coloană de apă de 10 metri (care corespunde unei suprapresiuni de o atmosferă) și o gaură cu un diametru de 0,01 metri, calculul va fi după cum urmează:
Extragem rădăcina pătrată și obținem v = 13,98570698963767. Pentru simplitatea calculelor, rotunim valoarea vitezei de curgere la 14 m / s.
Secțiunea găurii cu un diametru de 0,01 m este de 3,14159265 * 0,01 ^ 2 = 0,000314159265 m2.
Astfel, debitul de apă prin gaura noastră va fi egal cu 0.000314159265 * 14 = 0.00439822971 m3 / s sau puțin mai puțin de patru și jumătate de litru pe secundă.
După cum puteți vedea, în această variantă, calculul nu este foarte complicat.
În plus, în anexa la articol veți găsi o masă de consum de apă de către cele mai comune instalații sanitare, indicând diametrul minim al conductelor.
concluzie
