Как зависит давление воды от диаметра трубы

Как зависит давление воды от диаметра трубы

Вы используете устаревший браузер. Этот и другие сайты могут отображаться в нём некорректно.
Необходимо обновить браузер или попробовать использовать другой.

Дорогие друзья! Если Ваш дом украшает и обогревает финская печь Туликиви, у вас есть отличная возможность пригласить съёмочную группу FORUMHOUSE для съёмок обзорного сюжета о вашем доме и об этой классной печи! Впереди зима, согреемся от теплой истории!) Пишите нам! expert@forumhouse.ru

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 /10 0,00 оценок: 0

Все о потерях и падении давления в трубопроводе

Иногда происходит так, что движущийся внутри трубопровода продукт встречает сопротивление в виде неких препятствий внутри самой этой трубы. Это сопротивление называется гидравлическим, и, как следствие, сопровождается потерей давления в трубопроводе.

Процесс этот в силу своего повсеместного распространения довольно неплохо изучен, и на данный момент существуют необходимые рекомендации как правильно реагировать на потерю давления, какие меры следует принимать. Но для этого в первую очередь нужно понимать саму суть возникновения проблемы.

Причины падения давления

Основными факторами увеличения гидравлического сопротивления являются:

• Внутренний диаметр трубы. Если он увеличивается, то сопротивление уменьшается в прямо пропорциональном соотношении;
• Скорость движения воды в системе. Похожая схема с предыдущим показателем: чем меньше она, тем слабее давление;
• Учитывается и индивидуальные особенности материала, из которого собран трубопровод. Давление в нем пропорционально уровню гладкости: чем глаже поверхность, тем сильнее напор.

Но нельзя отбрасывать тот факт, что даже если все эти факторы будут приведены к максимальному показателю, то это ни в коей мере не будет означать, что никакого торможения потока и падения давления не будет. Оно в любом случае будет иметь место, только тогда его основным критерием станет протяженность трубы.

Расчеты потери давления в линейных трубопроводах

Как уже говорилось выше, наукой процесс потери давления изучался плотно, поэтому сейчас разработаны формулы и таблицы, по которым можно рассчитать потерю напора в трубопроводе за счет умножения коэффициентов скорости движения материала в трубе на площадь сечения этой трубы. Из этой формулы путем расчетов была составлена таблица потерь давления, которая базировалась как раз на данных диаметра трубопровода, его сечения и скорости напора.

Следует заметить, что на данный момент большинство трубопроводов делаются максимально прямыми и изготавливаются из гладких полимерных труб. Это позволяет в разы снизить гидравлическое сопротивление, помимо этого, при эксплуатации дают ряд преимуществ:

• Легкость материала и удобство при монтаже;
• Нет опасности ржавчины;
• Самые высокие показатели шероховатости тех полимеров, которые используются для производства труб. Это весомый показатель при снижении внутреннего сопротивления. По этим параметрам пластиковые материалы более чем в 1,5 раза превосходят свои стальные аналоги.

Местные сопротивления

Помимо сопротивлений, которые возникают в линейных трубопроводах, особое внимание уделяют дополнительным, которые называются местными. Они возникают из-за установки разного вида переходников, тройников, клапанов, угловых разветвителей – то есть всех комплектующих, которые регулируют мощность и распределение потока.

При местном сопротивлении выделяют следующие виды потерь:

• потери, которые связаны непосредственно с сечением потока (то есть те, которые образуются либо при внеплановом сужении, либо, наоборот, расширении);
• Потери при деформации трубопровода (его повороты, то есть изменение направления в разные стороны);
• Потери, которые обуславливаются индивидуальными свойствами комплектующих приспособлений (например, размер ячейки сетки фильтров, диаметр пропускного хода крана и т. д.);
• Потери при использовании комплектующих, задачей которых является разветвление, либо слияние двух или нескольких потоков. Это так называемые тройники, крестовины и т. д.

Как контролировать потерю давления?

Главная опасность потери давления в том, что если этот процесс не контролировать, то эти потери могут быть очень значительными, что в конце концов может привести даже к авариям. Поэтому следует соблюдать некоторые правила.Специалисты советуют при установке трубопровода всегда использовать, если это возможно по технологии, трубы большего диаметра. Это позволяет решить целых две проблемы:

• Исключение аварийности при внезапных скачках давления (когда поток по каким-либо причинам внезапно увеличивается);
• Практически полностью можно при учете давления отбросить расчеты местного сопротивления.

Также нужно понимать, что любые падения давления в отдельных трубопроводах ведут свое начало от общего давления воды в трубе. Для того, чтобы не создать аварийных ситуаций на этом участке, следует:

• контролировать уровень засорения всей коммуникации;
• следить за тем, чтобы не произошла разгерметизация соединений;
• вовремя устранять поломки регулирующих и запорных устройств;
• правильно рассчитать максимальное количество потребителей;
• правильно подобрать скважинный насос.

Для того, чтобы грамотно осуществлять контроль за потерями давления, подобрать нужные материалы и комплектующие для сборки трубопровода необходимо обладать техническими знаниями и опытом решения задач такого плана. Самостоятельно при отсутствии нужных навыков заниматься подобными работами крайне нежелательно! Поэтому при необходимости обязательно следует обратиться в компании соответствующего профиля, специалисты которой грамотно разработают план мероприятий и предпримут нужные действия.

Наши специалисты проконсультируют Вас, помогут осуществить замеры параметров а также исключить потери давления.

Если у Вас остались вопросы, мы будем рады Вам помочь. С нами можно связаться любым удобным способом:

По телефону: +7 (343) 288-35-54 или WhatsApp

Подписывайтесь на наш Телеграм канал, там всегда много полезного и интересного.

Давление, скорость потока и дельта Р. размеры водопроводной трубы имеют значение.

Вода через трубу диаметром 2″ течет с большей объемной скоростью потока и меньшим перепадом давления в сравнении с течением через две трубы диаметром 1″. Вода не течет в трубе равномерно. В центре поперечного сечения трубопровода скорость потока больше чем на периферии трубопровода. Попытка перемещения с большой скоростью потока через трубопровод малого поперечного сечения приводит к потерям энергии. Это может оказаться непомерно дорого.

Течение воды в трубе похоже на течение воды в реке – в средине реки поток быстрый, по периферии вода практически не двигается. По мере роста давления воды поток внутри трубопровода становится приобретает большую турбулентность и становится «более узким». «Более узкий» — означает то, что в центре трубы поток движется с высокой скоростью, но периферийная зона с низкой скоростью потока увеличивает занимаемую площадь поперечного сечения. Поддержание потока с высокой турбулентностью через трубопровод требует больше энергии в сравнении с плавным потоком. Увеличение скорости потока в трубе за счет роста давления требует затрат энергии в квадратической зависимости. Это означает, что для увеличения линейной скорости потока в 3 раза давление на входе в трубопровод, «толкающее» поток, должно увеличится в 9 раз (!). Поэтому при проектировании системы трубопроводов ограничивают линейную скорость потока экономически приемлемыми значениями.

Общее правило состоит в том, что линейная скорость потока в трубопроводе не должна превышать 2,5 — 3 метра в секунду.

2. Перепад давления.

При проектировании трубопроводов системы водоснабжения и выборе фильтров применяют такое понятие как перепад давления или ?Р. В общих чертах ?Р обозначает разницу давления на входе и выходе трубопровода или на входе и выходе фильтра при движении потока воды. Для фильтра в системе водоснабжения рост ?Р указывает на накопление загрязнения в фильтре и необходимость его замены или промывки при достижении критического значения ?Р. Фильтру, установленные в трубопровод, как правило, оснащаются двумя манометрами – на входе и выходе фильтра для контроля перепада давления.

Существует распространенное заблуждение о том, что пропускная способность труб увеличивается пропорционально типоразмеру, например, труба диаметром 2″ обладает в два раза большей пропускной способностью в сравнении с трубой диаметром 1″. Т.е. если рядом уложить две трубы диаметром 1″ их суммарная пропускная способность будет равно пропускной способности трубы 2″. Это не так. На самом деле пропускная способность трубы 2″ в 4 раза больше чем у трубы 1″. Общее правило следующее – увеличение диаметра трубы в 2 раза увеличивает пропускную способность трубы в 4 раза (!).

Не вдаваясь в технические подробности давайте посмотрим на примерах как работает это «правило диаметров».

Пример 1.

Если через трубу диаметром 1″ и длиной 30 метров будет двигаться поток воды с объемной скоростью 40 литров в минуту давление на конце трубы будет на 1 бар меньше чем на входе в трубу. Проще говоря, ?Р будет равно 1 бар на каждые 30 метров трубы.

Если через трубу диаметром 3/4″ и длиной 30 метров будет двигаться поток воды с объемной скоростью 40 литров в минуту давление на конце трубы будет на 1,4 бар меньше чем на входе в трубу. Проще говоря, ?Р будет равно 1,4 бар на каждые 30 метров трубы.

Если через трубу диаметром 1/2″ и длиной 30 метров будет двигаться поток воды с объемной скоростью 40 литров в минуту давление на конце трубы будет на 2,4 бар меньше чем на входе в трубу. Проще говоря, ?Р будет равно 2,4 бар на каждые 30 метров трубы.

Пример 2.

Поток воды, двигающийся со скоростью 3 метра в секунду через трубу диаметром 4″ длиной 30 метров, равняется 1600 литрам в минуту.

Поток воды, двигающийся со скоростью 3 метра в секунду через трубу диаметром 2″ длиной 30 метров, равняется 400 литрам в минуту.

Поток воды, двигающийся со скоростью 3 метра в секунду через трубу диаметром 1″ длиной 30 метров, равняется 100 литрам в минуту.

Как вывод, труба диаметром 2″ обладает пропускной способностью намного больше чем две параллельно уложенные трубы диаметром 1″, когда дело доходит до сравнения характеристик потока и давления.

Как изменится давление при уменьшении диаметра трубы?

Идет труба например на 20 потом идет труба на 16 дальше снова на 20 как изменится давление на выходе?

Лучший ответ

Как изменится давление на выходе? Нужен гидравлический расчет сопротивления трубопровода. Учитывается все: разные диаметры, стыки, повороты и изгибы. Однозначно, сопротивление труб с разными диаметрами будет больше, соответственно потери давления в трубопроводе больше.

Остальные ответы
Закон Бернулли учите
При уменьшении диаметра возрастает скорость, а давление на стенки падает.

Эффект Вентури заключается в падении давления, когда поток жидкости или газа протекает через суженную часть трубы. Этот эффект назван в честь итальянского физика Джованни Вентури (1746—1822).

valПросветленный (33750) 4 года назад
Если не ошибаюсь, на этом принципе идёт контроль расхода газа, жидкости?
SmailikИскусственный Интеллект (116964) 4 года назад
Погоди . А закон сообщающихся сосудов тут не работает (см. рисунок)?
Обратно пропорционально квадрату диаметра.

Помимо потерь давления на разгон потока в заужении будут ещё потери на вихреобразование как в заужении, так и в расширении.
Петро выше все очень правильно написал, прислушайтесь.