Ali je mogoče izračunati preprost izračun porabe vode s premerom cevi? Ali je edini način, da se obrnete na strokovnjake, ki so predhodno prikazali podroben zemljevid vseh vodovodnih cevi na tem območju?
Konec koncev so hidrodinamični izračuni izjemno zapleteni ...
Naša naloga je, da ugotovimo, koliko vode lahko ta cev izpusti
Za kaj gre?
- V primeru samoračunavanja vodovodnih sistemov . Če nameravate zgraditi veliko hišo z več gostujočimi kopeli, mini hotel, premislite o sistemu za gašenje požara - priporočljivo je vedeti, koliko vode lahko cev danega premera dovaja pri določenem pritisku.
Konec koncev bo znaten padec pritiska na vrhuncu porabe vode težko zadovoljil prebivalce. Da, in šibek tok vode iz požarne cevi je verjetno neuporaben.
- V odsotnosti vodnih števcev javne službe običajno zaračunavajo organizacijam za „pretok cevi“ . Kot vsi razumni ljudje se nagibamo k štetju denarja. Če plačamo, želimo vedeti, za kaj in pod kakšnimi tarifami, kajne?
Prosimo, upoštevajte: drugi scenarij ne vpliva na stanovanja in zasebne hiše. V kolikor ni števcev vode, komunalne pristojbine za vodo v skladu s sanitarnimi standardi. Za sodobno opremljene domove ni več kot 360 litrov na osebo na dan.
Treba je priznati, da vodomer močno poenostavlja odnose z gospodarskimi subjekti
.Dejavniki, ki vplivajo na prepustnost cevi
Kaj vpliva na največjo porabo vode v. \ Tokrogla cev?
Očiten odgovor
Zdrav razum narekuje, da mora biti odgovor zelo preprost. Obstajajo vodovodne cevi . V njej je luknja. Bolj ko je - več vode prehaja skozi to enoto časa. Oprosti, še en pritisk.
Očitno bo 10 centimetrski stolpec vode potisnil manj vode skozi centimetrsko luknjo kot 10-nadstropni visoki vodni stolpec.
Torej, od notranjega dela cevi in od tlaka v oskrbi z vodo, kajne?
Ali res potrebujete nekaj drugega?
Pravilen odgovor je
Ne Ti dejavniki vplivajo na stroške, vendar so le začetek dolgega seznama. Za izračun pretoka vode glede na premer cevi in tlak v njem je enako štetje poti rakete, ki pluje na luno, glede na navidezni položaj našega satelita.
Če zanemarimo rotacijo Zemlje, gibanje Lune v njeni lastni orbiti, odpornost ozračja in težo nebesnih teles, je malo verjetno, da bo naše vesoljsko plovilo udarilo vsaj približno želeno točko v prostoru.
Na količino vode, ki bo iztočila iz cevi s premerom x pri tlaku na poti y, ne vplivajo le ta dva dejavnika, temveč tudi:
- Dolžina cevi . Daljša je - večja je trenja vode ob stenah, kar upočasni tok vode v njem. Da, samo tlak v njem vpliva na vodo na samem koncu cevi, toda na njenem mestu naj bi nastale naslednje količine vode. Vodna cev jih zavira in kako.
To je zaradi izgube tlaka v dolgi cevi na cevovodihso črpalne postaje
- Premer cevi vpliva na pretok vode je veliko bolj zapleten, kot je predlagano s »zdravim razumom« . Za cevi majhnega premera je odpornost sten na gibanje pretoka veliko večja kot pri debelih ceveh. Razlog za to je, da je manjša cev, manj ugodna glede na pretok vode je razmerje notranje prostornine in površine na fiksni dolžini.
Preprosto povedano, lažje se gibljemo po debeli cevi kot tanka.
- Stenski material je še en pomemben dejavnik, ki vpliva na hitrost gibanja vode . Če voda drsi po gladkem polipropilenu, kot filetirani del neudobne dame na ledenem pločniku, potem grobo jeklo ustvari veliko večjo odpornost proti pretoku.
- Starost cevi prav tako močno vpliva na pretok cevi . Jeklene cevi za vodo so rjave, poleg tega so jeklene in litega železa z leti zarasle z apnenimi usedlinami.
Preobremenjena cev omogoča veliko večjo odpornost proti pretoku (upor polirane nove jeklene cevi in rje se razlikuje za faktor 200!). Poleg tega območja znotraj cevi zmanjšajo njihovo očistek zaradi zaraščanja; tudi v idealnih pogojih bo precej manj vode prešlo skozi zaraščeno cev.
Ali menite, da je smiselno izračunati prehodnost premera cevi na prirobnici?
Upoštevajte: stanje plastike in kovinsko-polimernih cevi se sčasoma ne poslabša. Po 20 letih bo cev postala enakaodpornost na pretok vode, kot v času vgradnje.
- Nazadnje, vsi prehodi, prečni premeri, različni zaporni ventili in oprema vse zavirajo pretok vode .
Ah, če bi lahko zgornje dejavnike zanemarili! Vendar ne gre za odstopanja v mejah napak, temveč za časovno razliko.
Vse to nas pripelje do žalostnega zaključka: preprost izračun pretoka vode skozi cev ni mogoč.
Zrak svetlobe v temnem kraljestvu
V primeru pretoka vode skozi pipo pa se lahko naloga bistveno poenostavi. Glavni pogoj za enostaven izračun: luknja, skozi katero teče voda, mora biti zanemarljiva v primerjavi s premerom vodovodne cevi.
Potem je Torricellov zakon veljaven: v ^ 2 = 2gh, kjer je v stopnja pretoka iz majhne luknje, g je pospešek gravitacije, h pa višina vodnega stolpca, ki stoji nad luknjo. Hkrati bo skozi luknjo s presekom s na enoto čas prešel volumen tekočine s * v.
Mojster vam je dal darilo
Ne pozabite: prerez luknje ni premer, temveč je območje enako pi * r ^ 2.
Za vodni stolpec 10 metrov (ki ustreza nadtlaku ene atmosfere) in luknjo s premerom 0,01 metra, bo izračun naslednji:
v ^ 2 = 2 * 9.78 * 10 = 195.6
Izvlecite kvadratni koren in dobite v = 13,98570698963767. Za lažje izračunavanje, okrog hitrosti pretoka do 14 m /s.
Prerez odprtine s premerom 0,01 m je 3,14159265 * 0,01 ^ 2 = 0,000314159265 m2.
Tako bo tok vode skozi našo luknjo enak0.000314159265 * 14 = 0.00439822971 m3 /s ali nekoliko manj kot štiri in pol litrov na sekundo.
Kot lahko vidite, v tej različici izračun ni zelo zapleten.
Poleg tega boste v prilogi k članku našli tabelo porabe vode za najpogostejše vodovodne napeljave z navedbo minimalnega premera obloge.
Zaključek
Na kratko, to je vse. Kot vidite, nismo našli univerzalne preproste rešitve; upam, da vam bo članek koristil. Vso srečo!
Avtor sam v svoji žalosti, kako kompleksni hidrodinamični izračuni
Dodatek
