przybliżony przepływ przez otwór 13-12

istnieje kilka powodów, dla których warto zainstalować restrykcyjne urządzenie lub otwór w systemie rurowym.

  • aby utworzyć fałszywą głowicę dla pompy odśrodkowej, umożliwiając uruchomienie pompy blisko jej BEP.
  • aby zwiększyć ciśnienie w linii.
  • aby zmniejszyć przepływ przez linię.
  • aby zwiększyć prędkość płynu w linii.

równanie przepływu przez otwór jest proste do zrozumienia. Tylko jednostki są nieco niezręczne.

Q = AV

Q = przepływ w stopach sześciennych na sekundę (ft3/s).

a = powierzchnia otworu w stopach kwadratowych (ft2).

V = prędkość cieczy w stopach na sekundę (ft/s).

doświadczenie pokazuje, że rzeczywisty przepływ jest zupełnie inny niż obliczony z powodu różnych kształtów różnych otworów. Spójrz na poniższe diagramy, a zobaczysz niektóre z tych popularnych kształtów. Każdemu przypisano wartość „K”.

wprowadzimy tę wartość ” K „do naszego równania i nowe równanie stanie się:

Q = AVK

aby ułatwić obsługę równania, możemy wyrazić prędkość” V ” jako:

  • g = 32.2 ft / sec2
  • h = Głowa przez otwór. Jeśli dolna strona kryzy jest pod ciśnieniem, użyj głowicy różnicowej w poprzek kryzy.

jeśli nie wiesz, jak przeliczyć ciśnienie na głowę, użyj tej formuły:

sensowne byłoby również przekształcenie niektórych terminów w naszym równaniu w terminy, które są wygodniejsze w użyciu. Jako przykład:

  • „Q” można przekształcić z stóp sześciennych na sekundę do galonów na minutę:
    • 1 ft3/sek = 448,8 gpm.
  • „a” obszar w stopach kwadratowych można przekształcić w cale kwadratowe:
    • 1 ft2 = 144 cale kwadratowe

złożenie tego wszystkiego razem daje nam nową formułę, która wygląda tak:

podłączmy kilka liczb i obliczymy przepływ przez typowy otwór.

:

  • h = 20 stóp
  • a = 0,049 cali kwadratowych
  • K = 0.62

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

Q = 3,40 galonów na minutę

jeśli chcemy rozwiązać obszar kryzy:

jeśli nie czujesz się komfortowo pracując z obszarem otworu w calach kwadratowych, możesz użyć średnicy. Użyj następującego równania:

Wstawianie 0.049 cali kwadratowych obliczyliśmy z poprzedniego wzoru otrzymujemy

lub 1/4 cala

uczyniliśmy naszą formułę bardziej przyjazną dla użytkownika, zastępując pewne konwersje, a teraz możemy wykonywać nasze obliczenia w galonach na minutę i calach kwadratowych, ale formuły byłyby lepsze, gdybyśmy mogli zmierzyć średnicę otworu, a nie obszar otworu

przeprowadziłem Cię przez to ćwiczenie, aby pokazać, w jaki sposób wzory, których używamy w tych papierach, pochodzą. Ponownie napiszemy formuły przepływu i średnicy otworu i być może tym razem będą one wystarczająco proste, aby każdy mógł z nich korzystać. Zaczniemy od formuły przepływu, a następnie naprawimy formułę kryzy:

wzór na obliczenie średnicy otworu staje się:

zobaczmy, czy formuły nadal działają. Oto liczby:

  • d = .250 lub 1/4 cala
  • K = 0,620
  • Q = 3.4 galony na minutę
  • h = 20 stóp

zaczniemy od Rozwiązania przepływu (Q)

dobrze, że działa, teraz spróbujmy wielkości otworu:

wszystkie powyższe liczby zostały wygenerowane przy założeniu, że poruszasz wodą przez otwór. Jeśli wykonujesz obliczenia dla cieczy innej niż woda, będziesz musiał uwzględnić lepkość tej cieczy w porównaniu z wodą.

przyjęliśmy również założenie, że średnica otworu nie jest większa niż 30% średnicy rury. Jest jeszcze inna formuła, której używamy dla mniej restrykcyjnego otworu.

za każdym razem stosunek średnicy otworu do średnicy rury jest większy niż 30%

(0.30) powinieneś zmodyfikować formułę. Modyfikator (m) wygląda tak:

  • d1 = średnica otworu
  • d2 = średnica rury

gdy używasz modyfikatora, formuły wyglądają następująco:

teraz zobaczymy, co się stanie, gdy otwór 0,250 cala (1/4) zostanie umieszczony w mniejszym przekroju 0.500 cali (1/2) rury, zakładając, że pozostałe numery pozostaną takie same:

oznacza to, że trzeba by pomnożyć przez 1,03, więc 3,46 gpm, które otrzymaliśmy w ostatnim obliczeniu, wynosiłoby 3,56 gpm.

jak dokładne są te przewidywane liczby? Za każdym razem, gdy wykonasz obliczenia za pomocą przepływu jako części równania, napotkasz pewne zmienne, które wpłyną na Twoje wyniki:

  • chropowatość rur wewnątrz ścian wpływa na straty tarcia.
  • materiał rurociągu i dopuszczalne tolerancje grubości ścianki.
  • wewnątrz rurociągu gromadzą się ciała stałe. Wapń w zastosowaniach wodnych i koks w zastosowaniach gorącego oleju są typowe. Wyższa temperatura zwykle przyspiesza gromadzenie się ciał stałych.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.