Lineáris nyomás csökken
Vízzel áramot termelni
A lineáris nyomásveszteségek elsősorban a folyadék viszkozitásának vannak kitéve, amely hajlamos a csövek falára "tapadni", a folyadék mozgása közben fékezett, majd turbulens módon áramlik.
A lineáris nyomásesések gyors kiszámítása
A számológép lehetővé teszi egy adott szakasz lineáris nyomásesésének kiszámítását (alapértelmezés szerint az A szegmens).
- ε jelzi az alkalmazott érdességi együtthatót (polietilén).
- µ a víz dinamikus viszkozitását mutatja 15 ° C-on.
- ρ a víz sűrűségét jelenti 15 ° C-on.
- A ΔH-t a Darcy-Weisbach-egyenlettel számoljuk.
- Az fD-t Haaland-korreláció alapján számoljuk.
Gyakorlati eset
Javaslom, hogy részletesen számolja ki a turbinát tápláló cső lineáris nyomásveszteségeit annak érdekében, hogy lássa, a számítások eredménye egybeesik-e a mért értékekkel (és már mondhatom is, hogy működik!).
Emlékeztetőül: az oszlop alján található nyomásmérő 2 bar teljes nyomásesést mutat (
20 m CE), amely az egyes és a lineáris nyomásesések összege.
Először a cső összetételét fogjuk tanulmányozni: látjuk, hogy ez utóbbi több különböző átmérőjű és hosszúságú szakaszból készül (az alábbi ábra). Ezért ezt a csövet azonos átmérőjű szakaszokra bontjuk a kapcsolódó nyomásesés kiszámításához. A műveletet minden szegmensnél megismételjük, és az eredmények összege megegyezik a teljes cső lineáris nyomásesésével. Ugyanezt a műveletet hajtják végre az egyedi nyomáseséseknél is.
Diagram
- A A szegmens a fő vízoszlopot jelenti. Elhagyja a víztározót, és megérkezik a faház elé.
- A B szegmens azt az ágat jelenti, amely a faházat szolgálja a főoszlopból. Az A szegmensből származik és a faház pincéjében ér véget.
- A C szegmens a turbinát tápláló utolsó két csövet jelenti.
Összefoglaló táblázat
| A rendszeres nyomásesések összefoglalása | |||||
| Szimbólum | Egységek | A szegmens | B szegmens | C szegmens | |
| Térfogatáram | qv | m³/s | 0,0007 | 0,0007 | 0,00035 |
| Belső Ø | D | mm | 26. | 19. | 19. |
| Hossz | L | m | 200 | 12. | 1 |
| A magatartás jellege | - | - | HDPE * | HDPE * | HDPE * |
| Vezetési érdesség | ε (epsilon) | mm | 0,0015 | 0,0015 | 0,0015 |
| A víz sűrűsége | ρ (Rhô) | kg/m³ | 999,100 | 999,100 | 999,100 |
| A víz dinamikus viszkozitása (15 ° C) | µ (mu) | Nem | 0,001139 | 0,001139 | 0,001139 |
| Gravitációs gyorsulás | g | m/s² | 9.807 | 9.807 | 9.807 |
| Szakasz | S | mm² | 530 | 283 | 283 |
| A víz sebessége | v | Kisasszony | 1.32 | 2.071 | 1,764 |
| A víz kinematikai viszkozitása (15 ° C) | ν (meztelen) | m²/s | 1.1400 -6 | 1.1400 -6 | 1.1400 -6 |
| Reynolds | Újra | - | 30082 | 41166 | 20583 |
| Diéta | - | - | Viharos | Viharos | Viharos |
| Nyomásveszteségi együttható (Haaland) | fD | - | 0,023413 | 0,021842 | 0,025688 |
| Lineáris nyomásesés a szegmens méterénként | ΔH | m CE/m | 0,06 | 0,19 | 0,19 |
| Lineáris nyomásesés szegmensenként | ΔH | m CE | 15.97 | 4.29 | 0.11 |
| Teljes lineáris nyomásesés | ΔH | m CE | 20.37 | ||
A C szegmensben az áramlás a felére, azaz 0,00035 m³/s-ra csökken, mivel a turbina két injektorral van felszerelve.
Részletes folyamat
A következő számításokban az oszlop A szegmensét venném példának. A jövőbeli számológépek mezői ezért előre kitöltésre kerülnek az e szakasznak megfelelő értékekkel, nevezetesen:
- Csőátmérő = 0,026 m (PE külső átmérő 32 mm)
- Áramlás = 0,0007 m³/s (0,7 l/sec)
- Csőhossz = 200 m
- Érdességi együttható = 0,0000015 m
- A víz sűrűsége = 999,100 kg/m³
- A víz dinamikus viszkozitása = 0,001139 Pa/s
- A gravitáció gyorsulása = 9,807 m/s²