Es gibt mehrere Gründe, warum Sie eine restriktive Vorrichtung oder Öffnung in einem Rohrleitungssystem installieren möchten.

• Um einen falschen Kopf für eine Kreiselpumpe zu schaffen, so dass Sie die Pumpe in der Nähe ihrer BEP laufen.
• , um den Leitungsdruck zu erhöhen.
• Um den Durchfluss durch eine Leitung zu verringern.
• Um die Fluidgeschwindigkeit in einer Leitung zu erhöhen.

Die Gleichung für den Durchfluss durch eine Öffnung ist einfach zu verstehen. Nur die Einheiten sind etwas umständlich.

Q = AV

Q = Der Durchfluss in Kubikfuß pro Sekunde (ft3 / sec).

A = Die Fläche der Öffnung in Quadratfuß (ft2).

V = Die Geschwindigkeit der Flüssigkeit in Fuß pro Sekunde (ft/sec).

Die Erfahrung zeigt, dass der tatsächliche Durchfluss aufgrund der unterschiedlichen Formen der verschiedenen Öffnungen ganz anders ist als berechnet. Schauen Sie sich die folgenden Diagramme an und Sie werden einige dieser beliebten Formen sehen. Jedem wurde ein „K“ -Wert zugewiesen.

Wir geben diesen „K“ -Wert in unsere Gleichung ein und die neue Gleichung lautet:

Q = AVK

Um die Gleichung einfacher zu handhaben, können wir die Geschwindigkeit „V“ wie folgt ausdrücken:

• g = 32,2 ft/sec2
• h = Kopf über die Öffnung. Wenn die stromabwärtige Seite der Öffnung unter Druck steht, verwenden Sie den Differentialkopf über der Öffnung.

Wenn Sie nicht wissen, wie man Druck in Kopf umwandelt, verwenden Sie diese Formel:

Es wäre auch sinnvoll, einige der Terme in unserer Gleichung in Terme umzuwandeln, die bequemer zu verwenden sind. Als Beispiel:

• “ Q “ kann von Kubikfuß pro Sekunde in Gallonen pro Minute umgerechnet werden:
  • 1 ft3 / s = 448,8 gpm.
• “ A“ Die Fläche in Quadratfuß kann in Quadratzoll umgerechnet werden:
  • 1 ft2 = 144 Quadratzoll

Wenn wir all dies zusammenfassen, erhalten wir eine neue Formel, die so aussieht:

Lassen Sie uns einige Zahlen eingeben und einen Durchfluss durch eine typische Öffnung berechnen.

Gegeben:

• h = 20 fuß
• A = 0,049 quadratzoll
• K = 0.62

Q = 25 x 0,049 x 0,62 x 4,47 oder

Q = 3,40 Gallonen pro Minute

Wenn wir für den Öffnungsbereich lösen wollen:

Wenn Sie sich unwohl fühlen, mit dem Öffnungsbereich in Quadratzoll zu arbeiten, können Sie stattdessen den Durchmesser verwenden. Verwenden Sie die folgende Gleichung:

Einfügen der 0.049 Quadratzoll berechneten wir aus der vorherigen Formel, die wir erhalten

oder 1/4 Zoll

Wir haben unsere Formel benutzerfreundlicher gemacht, indem wir einige Umrechnungen ersetzt haben, und jetzt können wir unsere Berechnungen in Gallonen pro Minute und Quadratzoll durchführen, aber die Formeln wären besser, wenn wir den Öffnungsdurchmesser anstelle der Öffnungsfläche messen könnten

Ich habe Sie durch diese Übung geführt, um Ihnen zu zeigen, wie die Formeln, die wir in diesen Artikeln verwenden, abgeleitet werden. Wir werden die Durchfluss- und Öffnungsdurchmesserformeln erneut schreiben und vielleicht sind sie dieses Mal einfach genug, damit jeder sie verwenden kann. Wir beginnen mit der Strömungsformel und fixieren dann die Öffnungsformel:

Die Formel zur Berechnung des Öffnungsdurchmessers wird:

Mal sehen, ob die Formeln noch funktionieren. Hier sind die Zahlen:

• d = .250 oder 1/4 Zoll
• K = 0,620
• Q = 3.4 gallonen pro Minute
• h = 20 Fuß

Wir beginnen mit der Lösung des Durchflusses (Q)

Nun, das hat funktioniert, jetzt versuchen wir es mit der Öffnungsgröße:

Alle oben genannten Zahlen wurden unter der Annahme generiert, dass Sie Wasser durch die Öffnung bewegen. Wenn Sie Berechnungen für eine andere Flüssigkeit als Wasser durchführen, müssen Sie die Viskosität dieser Flüssigkeit im Vergleich zu Wasser berücksichtigen.

Wir haben auch angenommen, dass der Öffnungsdurchmesser nicht größer als 30% des Rohrdurchmessers ist. Es gibt eine andere Formel, die wir für eine weniger restriktive Öffnung verwenden.

Jedes Mal, wenn das Verhältnis des Öffnungsdurchmessers zum Rohrdurchmesser größer ist als 30%

(0.30) sie sollten die Formel ändern. Der Modifikator (M) sieht folgendermaßen aus:

• d1 = Öffnungsdurchmesser
• d2 = Rohrdurchmesser

Wenn Sie den Modifikator verwenden, sehen die Formeln folgendermaßen aus:

Jetzt werden wir sehen, was passiert, wenn eine 0,250 Zoll (1/4) Öffnung in einen kleineren Querschnitt 0 gebracht wird.500 Zoll (1/2) Rohr, vorausgesetzt, die anderen Zahlen bleiben gleich:

Dies bedeutet, dass Sie mit 1,03 multiplizieren müssten, damit die 3,46 gpm, die wir in der letzten Berechnung erhalten haben, 3,56 gpm werden.

Wie genau sind diese vorhergesagten Zahlen? Jedes Mal, wenn Sie eine Berechnung mit flow as a als Teil der Gleichung durchführen, stoßen Sie auf einige Variablen, die sich auf Ihre Ergebnisse auswirken:

• Die Rauheit der Rohrinnenwände beeinflusst die Reibungsverluste.
• Das Rohrleitungsmaterial und die zulässigen Wanddickentoleranzen.
• Feststoffansammlungen in der Rohrleitung. Calcium in Wasseranwendungen und Koks in Heißölanwendungen sind typisch. Eine höhere Temperatur beschleunigt normalerweise den Feststoffaufbau.