Меню

Определить потери давления при движения по трубе воздуха

Онлайн расчет потерь напора по длине

Формулы для расчета потерь давления по длине

Данная автоматизированная система позволяет произвести расчет потерь напора по длине online. Расчет производится для трубопровода, круглого сечения, одинакового по всей длине диаметра, с постоянным расходом по всей длине (утечки или подпитки отсутствуют). Расчет производится для указанных жидкостей при температуре 20 град. С. Если вы хотите рассчитать потери напора при другой температуре, или для жидкости отсутствующей в списке, перейдите по указанной выше ссылке — Я задам кинематическую вязкость и эквивалентную шероховатость самостоятельно.

Для получения результата необходимо правильно заполнить форму и нажать кнопку рассчитать. В ходе расчета значения всех величин переводятся в систему СИ. При необходимости полученную величину потерь напора можно перевести в потери давления.

Порядок расчета потерь напора

    Вычисляются значения:
  • средней скорости потока где Q — расход жидкости через трубопровод, A — площадь живого сечения, A=πd 2 /4, d — внутренний диаметр трубы, м
  • числа Рейнольдса — Re где V — средняя скорость течения жидкости, м/с, d — диаметр живого сечения, м, ν — кинематический коэффициент вязкости, кв.м/с, Rг — гидравлический радиус, для круглой трубы Rг=d/4, d — внутренний диаметр трубы, м

Определяется режим течения жидкости и выбирается формула для определения коэффициента гидравлического трения.

  • Для ламинарного течения Re
  • Для переходного режима 2000
  • Для турбулентного течения Re>4000 универсальная формула Альтшуля. где к=Δ/d, Δ — абсолютная эквивалентная шероховатость.

Потери напора по длине трубопровода вычисляются по формуле Дарси — Вейсбаха.

Потери напора и давления связаны зависимостью.

Потери давления по длине можно вычислить используя формулу Дарси — Вейсбаха.

После получения результатов рекомендуется провести проверочные расчеты. Администрация сайта за результаты онлайн расчетов ответственности не несет.

Как правильно заполнить форму

Правильность заполнения формы определяет верность конечного результата. Заполните все поля, учитывая указанные единицы измерения. Для ввода чисел с десятичной частью используйте точки.

Источник

Определить потери давления при движения по трубе воздуха

В этой статье мы решим задачку на потерю напора в трубопроводе. Данная статья поможет вам понять, как идет сопротивление движению потока. На реальных цифрах, опишу алгоритм как это делать. Используем основные формулы.

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.

h-потеря напора здесь она измеряется в метрах.
λ-коеффициент гидравлического трения, находится дополнительными формулами о которых опишу ниже.
L-длина трубопровода измеряется в метрах.
D-внутренний диаметр трубы, то есть диаметр потока жидкости. Должен быть вставлен в формулу в метрах.
V-скорость потока жидкости. Измеряется [Метр/секунда].
g-ускорение свободного падения равен 9,81 м/с 2
Читайте также:  Латунные трубы для отопления шовные или бесшовные

А теперь поговорим о коэффициенте гидравлического трения.

Формулы нахождения этого коэффициента зависит от числа Рейнольдса и эквивалента шероховатости труб.

Напомню эту формулу (она применима только к круглым трубам):

V-Скорость потока жидкости. Измеряется [Метр/секунда].
D-Внутренний диаметр трубы, то есть диаметр потока жидкости. Должен быть вставлен в формулу в метрах.
ν-Кинематическая вязкость. Это обычно для нас готовая цифра, находится в специальных таблицах.

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.

Таблица: (Эквивалент шероховатости)

Таблица: (Кинематическая вязкость воды)

А теперь давайте решим задачу:

Найти потерю напора по длине при движении воды по чугунной новой трубе D=500мм при расходе Q=2 м 3 /с, длина трубы L=900м, температура t=16°С.

Дано:
D=500мм=0.5м
Q=2 м 3 /с
L=900м
t=16°С
Жидкость: H2O
Найти: h-?

Решение: Для начала найдем скорость потока в трубе по формуле:

Сдесь ω — площадь сечения потока. Находится по формуле:

ω=πR 2 =π(D 2 /4)=3.14*(0,5 2 /4)=0,19625 м 2

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.

h=λ*(L*V 2 )/(D*2*g)=0,01645*(900*10,19 2 )/(0,5*2*9,81)=156,7 м.

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.

Чтобы в ручную не считать всю математику я приготовил специальную программу:

Источник

Примеры решения задач

Задача 1. Найти потери напора по длине при движении воды с температурой t= 50°С в цельносварной стальной трубе, бывшей в употреблении, с внутренним диаметромd= 0,5 м. Расход водыQ=0,60 м 3 /с. Длина трубы 1=500 м.

Находим по таблице [1] значение абсолютной эквивалентной шероховатости трубы kэ= 0,15 мм = 15 10 -5 м;kэ/d= 15 10 -5 /0,5 = 0,0003. Кинематический коэффициент вязкости для воды заданной температуры ν = 0,00556 см 2 /с.

Средняя скорость течения воды в трубе

Число Рейнольдса для потока воды в трубе

Режим движения турбулентный, поэтому коэффициента гидравлического трения находится по формуле (1)

столба воды приt= 50°С.

Плотность воды находим из табл. 1 ρ =988,07 кг/м3.

Потери полного давления по длине Δpтр= ρghтр= 988,07ּ9,81ּ7,15 = = 69,4ּ10 3 Н/м 2 =69,4 кПа.

Задача 2. Найти потери напора по длине на один метр длинны при движении воздуха в бетонной трубе диаметром d=lм при давлении, близком к атмосферному, и температуреt= 20° С. Расход воздуха при заданных условияхQ= 15,6 м 3 /с

Заданному состоянию воздуха соответствует кинематический коэффициент вязкости ν= 15,7 10 -6 м 2 /с и плотностьρ= 1,16 кг/м 3

Находим число Рейнольдса, характеризующее поток воздуха в трубе

Читайте также:  Труба перфокор диаметром 400

Определим относительную шероховатость трубопровода (при абсолютной эквивалентной шероховатости kэ= 0,5 мм):

Находим величину коэффициента гидравлического трения по обобщенной формуле

Определяем потерю полного давления на 1 пот. м трубы:

Задача 3. Определить величину потерь полного давления, вызванных резким поворотом трубопровода диаметром d= 200 мм на угол а = 90°. Трубопровод новый стальной, радиус поворотаR= 40 м. Жидкость — масло минеральное ν = 14,5 10 -4 м 2 /с. ρ = 880 кг/м 3 . Расход жидкостиQ= 0,5 м 3 /с.

Потери полного давления в повороте находим по формуле Δр = ξ ρ υ 2 /2.

Коэффициент сопротивления поворота находим по формуле (5)

где ξкв— коэффициент сопротивления поворота ξкв= 1. Число Рейнольдса

Из таблиц [1] коэффициент А =400,

Задача 4. Определить расход минерального масла (плотностью ρ = 880 кг/м 3, кинематической вязкостьюv= 10 10 -4 м 2 /с) при истечении в атмосферу через круглое отверстие диаметромd=2 см из резервуара, в котором давление (избыточное) р =5 10 5 Н/м 2 .

Определяем число Рейнольдса, характеризующее истечение,

Из графика находим величину коэффициента расхода μ = 0,69. Определяем расход масла

Задача 5. В дне сосуда имеется отверстие с закругленной кромкой d= 3 мм. Высота уровня воды в сосудеH=0,05 м. Определить скорость и расход при вытекании холодной (t1= 6°C) и горячей (t2= 99°С) воды из отверстия.

Скорость вытекания воды из отверстия находим по формуле

Коэффициент скорости φ находим из графика в функции от числа Рейнольдса, характеризующего истечение из отверстия.

Из таблиц [1] находим кинематический коэффициент вязкости воды.

ν1= 1, 47 10-6 м 2 /с;ν2= 0, 29 1 0- 6 м 2 /с. Соответственно числа Рейнольдса будут равны

Из графика Альтшуля φ1= 0,86,φ2=0,94.

Скорость вытекания холодной воды v1= 0,98φ=0,98 0,86=0,85 м/с.

Скорость вытекания горячей воды v2=0,98 0,94=0,92 м/с.

Таким образом, горячая вода имеет скорость вытекания больше чем холодная, на (0,92 — 0,85)/0,85 100% = 8%, Это объясняется большей подвижностью (меньшей вязкостью) горячей воды.

Источник

Расчет потери напора воздуха в системе вентиляции

У нас вы можете заказать пластиковые воздуховоды, вентиляторы, гальванические фильтра ФВГ, скрубберы, гальванические ванны, зонты, борт отсосы, емкости, реактора и диссольверы для ЛКМ разработки и производства компании Plast-Product оптом и в розницу, типовые и по вашим чертежам, под ваши задачи. Материал изготовления: полиэтилен PE, полипропилен PP (блоксоплимер), PPs EL антистатичный негорючий полипропилен, PPs негорючий полипропилен PVC ПВХ материал высокой химической стойкости, нержавеющая сталь. Ознакомьтесь с каталогом всей нашей продукции. Ассортимент продукции компании Plast-Product довольно велик.

Виды производимой продукции

Воздуховоды хим стойкие

В разделе представлены круглые и прямоугольные модели, а также услуги по проектированию и монтажу пластиковых воздуховодов. Специалисты и менеджеры помогут подобрать и рассчитают цену любой интересующей вас продукции. Воздуховоды применяются на промышленных и бытовых объектах, не проводят электричество, устойчивы к коррозии и отличаются эстетичным видом. Обеспечивают бесшумную подачу свежего воздуха.

Промышленные вентиляторы хим стойкие

Промышленные химически стойкие вентиляторы Plast-Product – предназначенные для гальванических цехов и производственных помещений с агрессивными испарениями. Производятся из хим стойких пластиков Полипропилен ПНД, ПВХ и ПВДФ. Материал и характеристики подбираются в зависимости от задач заказчика.

Фильтры хим стойкие (ФВГ, Нутч-фильтры)

Производим на заказ различные виды фильтров: волокнистые, нутч-фильтры, гальванические фильтры ФВГ. Применяются в гальванических производствах химических лабораториях, на производствах для очистки воздушных выбросов от жидких и растворимых в воде твердых аэрозольных частиц.

Скруббер
Компания Plast-Product производит скрубберы абсорберы и центробежно-барботажные установки, аппараты которые используются для очистки воздуха от пыле-газо-воздушных смесей и токсичных испарений.

Главное требование ко всем типам систем вентиляции – обеспечивать оптимальную кратность обмена воздуха в помещениях или конкретных рабочих зонах. С учетом этого параметра проектируется внутренний диаметр воздуховода и подбирается мощность вентилятора. Для того чтобы гарантировать требуемую эффективность функционирования системы вентиляции, выполняется расчет потерь давления напора в воздуховодах, эти данные принимаются во внимание во время определения технических характеристик вентиляторов. Показатели рекомендуемой скорости воздушного потока указаны в таблице № 1.

Читайте также:  Фум лента для металлопластиковых труб

Табл. № 1. Рекомендованная скорость движения воздуха для различных помещений

Основное требование Бесшумность Мин. потери напора Магистральные каналы Главные каналы Ответвления Приток Вытяжка Приток Вытяжка Жилые помещения 3 5 4 3 3 Гостиницы 5 7.5 6.5 6 5 Учреждения 6 8 6.5 6 5 Рестораны 7 9 7 7 6 Магазины 8 9 7 7 6

Исходя из этих значений следует рассчитывать линейные параметры воздуховодов.

Алгоритм расчета потерь напора воздуха

Расчет нужно начинать с составления схемы системы вентиляции с обязательным указанием пространственного расположения воздуховодов, длины каждого участка, вентиляционных решеток, дополнительного оборудования для очистки воздуха, технической арматуры и вентиляторов. Потери определяются вначале по каждой отдельной линии, а потом суммируются. По отдельному технологическому участку потери определяются с помощью формулы P = L×R+Z, где P – потери воздушного давления на расчетном участке, R – потери на погонном метре участка, L – общая длина воздуховодов на участке, Z – потери в дополнительной арматуре системы вентиляции.

Для расчета потерь давления в круглом воздуховоде используется формула Pтр. = (L/d×X) × (Y×V)/2g. X – табличный коэффициент трения воздуха, зависит от материала изготовления воздуховода, L – длина расчетного участка, d – диаметр воздуховода, V – требуемая скорость воздушного потока, Y – плотность воздуха с учетом температуры, g – ускорение падения (свободного). Если система вентиляции имеет квадратные воздуховоды, то для перевода круглых значений в квадратные следует пользоваться таблицей № 2.

Табл. № 2. Эквивалентные диаметры круглых воздуховодов для квадратных

150 200 250 300 350 400 450 500 250 210 245 275 300 230 265 300 330 350 245 285 325 355 380 400 260 305 345 370 410 440 450 275 320 365 400 435 465 490 500 290 340 380 425 455 490 520 545 550 300 350 400 440 475 515 545 575 600 310 365 415 460 495 535 565 600 650 320 380 430 475 515 555 590 625 700 390 445 490 535 575 610 645 750 400 455 505 550 590 630 665 800 415 470 520 565 610 650 685 850 480 535 580 625 670 710 900 495 550 600 645 685 725 950 505 560 615 660 705 745 1000 520 575 625 675 720 760 1200 620 680 730 780 830 1400 725 780 835 880 1600 830 885 940 1800 870 935 990

По горизонтали указана высота квадратного воздуховода, а по вертикали ширина. Эквивалентное значение круглого сечения находится на пересечении линий.

Потери давления воздуха в изгибах берутся из таблицы № 3.

Табл. № 3. Потери давления на изгибах

Для определения потерь давления в диффузорах используются данные из таблицы № 4.

Табл. № 4. Потери давления в диффузорах

В таблице № 5 дается общая диаграмма потерь на прямолинейном участке.

Табл. № 5. Диаграмма потерь давления воздуха в прямолинейных воздуховодах

Все отдельные потери на данном участке воздуховода суммируются и корректируются с таблицей № 6. Табл. № 6. Расчет понижения давления потока в системах вентиляции


Во время проектирования и расчетов существующие нормативные акты рекомендуют, чтобы разница в величине потерь давления между отдельными участками не превышала 10%. Вентилятор нужно устанавливать в участке системы вентиляции с наиболее высоким сопротивлением, самые удаленные воздуховоды должны иметь минимальное сопротивление. Если эти условия не выполняются, то необходимо изменять план размещения воздуховодов и дополнительного оборудования с учетом требований положений.

Источник

Adblock
detector