Воскресенье 30 Сентябрь 2018 09:35

Потеря напора в трубе, шероховатость стенок, номограмма расчёта

Напор, под действием которого происходит циркуляция воды в системе отопления, полностью расходуется на преодоление сопротивлений трения и местных сопротивлений, тормозящих движение воды.

Потеря напора на трение определяется по формуле

Δр = λl/d•ω2γ/2g мм вод. ст. (1)

При этом входящий в формулу безразмерный коэфициент λ принимают:

1) при значениях критерия Рейнольдса от 4000 до 100 000 и при технически гладких трубах, т. е. когда пограничный ламинарный слой покрывает абсолютную шероховатость стенок — по формуле:

λ=0,3164Re-0,25 (2)

2) для шероховатых труб, т. е. когда пограничный ламинарный слой не покрывает абсолютную шероховатость — по формуле:

λ = 1/(1,74+2lgr/k)2 (3)

где r —внутренний радиус трубы, a k — коэфициент абсолютной шероховатости трубы, принимаемый для системы водяного отопления равным 0,2 мм. Попутно напомним, что величину k/r называют „относительной шероховатостью трубы».

На практике для определения потери напора на трение пользуются специальными таблицами или номограммами, составленными по формуле 1 и дополнительным формулам (2) и (3). При этом для расчета труб внутридомовых систем отопления величину объемного веса воды, входящую в уравнение (1), принимают равной у = 971,81 кг/м3, что соответствует средней температуре циркулирующей в системе воды — 80°. Вся таблица ОСТ 90036-39 охватывает сортамент труб от 1/2″ до 400 мм при скоростях движения воды в трубах от 0,05 до 3,6 м/сек и при потере напора на трение от 0,05 до 75 мм вод. ст. Над цифрой, обозначающей величину скорости движения воды в трубах, дается количество воды в кг/час, проходящей по трубе при указанной скорости, или, что то же самое, количество тепла, которое может отдать эта вода при охлаждении на 1°, так как теплоемкость воды равна единице.

Таблица. Трубы стальные с резьбой (газовые) обыкновенные ОСТ 8828/2134

Диаметр условного прохода в дюймах 0,5 0,75 1 1,25 1,2 2 2,5
Наружный диаметр в мм 21,25 26,75 33,5 42,25 48 60 75,5
Внутренний диаметр в мм 15,75 21,25 27 33,75 41 53 68
Потери напора на трение 1 пог. м. в мм вод. ст. Верхняя строка — количество воды кг/час или количество тепла, проходящего по трубе при Δt=1°

Нижняя строка — скорость воды в трубе м/сек

1,2 6,5

0,96

145

0,118

275

0.137

585

0,165

835

0,180

1660

0,214

3205

0,251

1,3 70

0,100

150

0,122

290

0,143

605

0,172

870

0,187

1725

0,222

3335

0,261

1,4 70

0,104

160

0,127

300

0,148

630

0,179

900

0,194

1795

0,231

3455

0,271

1,5 75

0,108

165

0,132

310

0,154

556

0,185

935

0,201

1855

0,239

3590

0.281

Номограмма расчёта потери напора в трубе водяного отопления

Зная две из четырех величин (R, d, G, ω), можно по таблице найти значения двух других величин. Например, если известно, что по трубе диаметром 1″ проходит 300 кг воды в час, то из таблицы находим, что потеря напора на трение в данном случае равна R=1,4 мм вод. ст. и что скорость движения воды в трубе составляет ω = 0,148 м/сек.

На картинке дана номограмма, связывающая те же величины R d, G, ω. На этой номограмме, кроме скорости движения воды в трубах, указаны соответствующие этим скоростям величины скоростных напоров ω2γ/2g, которые необходимо знать при определении потери напора в местных сопротивлениях. Так, например, для рассмотренного нами частного случая, когда по трубе диаметром 1″ проходит 300 кг/час воды, мы по номограмме находим не только R=1,4 мм вод. ст. и ω = 0,148 м/сей, но и соответствующий этой скорости скоростной напор

hω = ω2γ/2g = 1,12 мм вод. ст.

К местным сопротивлениям относят сопротивления, вызываемые прохождением воды через отводы, тройники, крестовины, краны, нагревательные приборы, котлы и т. п. Следует подчеркнуть, что сопротивления в крестовинах и тройниках принято относить к тем участкам трубопровода, к которым крестовина или тройник присоединены менее загруженной своей частью.

Многочисленные лабораторные исследования показали, что коэффициенты для тройников и крестовин не являются величинами постоянными, а в значительной степени зависят и от угла, под которым происходит распределение струи воды в рассматриваемой фасонной части, и от соотношения объемов воды в ответвлениях, и от соотношения диаметров отдельных частей тройника или крестовины.

ОПРОС: Квартира или дом - где лучше жить?

Посмотреть результаты

Загрузка ... Загрузка ...

Статьи по теме:

Добавить комментарий


Оставить отзыв