det finns flera anledningar till att du kanske vill installera en restriktiv enhet eller öppning i ett rörsystem.

• för att skapa ett falskt huvud för en centrifugalpump, så att du kan köra pumpen nära dess BEP.
• för att öka linjetrycket.
• för att minska flödet genom en linje.
• för att öka vätskehastigheten i en linje.

ekvationen för flöde genom en öppning är enkel att förstå. Endast enheterna är något besvärliga.

Q = av

Q = flödet i kubikfot per sekund (ft3/sek).

A = området för öppningen i kvadratfot (ft2).

V = vätskans hastighet i fot per sekund (ft/sek).

erfarenheten visar att det faktiska flödet är helt annorlunda än beräknat på grund av de olika formerna av de olika öppningarna. Titta på följande diagram och du kommer att se några av dessa populära former. Var och en har tilldelats ett” K ” – värde.

vi kommer att ange det ” K ”- värdet i vår ekvation och den nya ekvationen blir:

Q = AVK

för att göra ekvationen lättare att hantera kan vi uttrycka hastigheten ” V ” som:

• g = 32,2 ft/SEK2
• h = huvudet över öppningen. Om nedströmssidan av öppningen är trycksatt, använd differentialhuvudet över öppningen.

om du inte vet hur man konverterar tryck till huvud, använd denna formel:

det skulle också vara vettigt att konvertera några av termerna i vår ekvation till termer som är mer praktiska att använda. Som ett exempel:

• ”Q” kan omvandlas från kubikfot per sekund till gallon per minut:
  • 1 ft3/sek = 448,8 gpm.
• ”a” området i kvadratfot kan omvandlas till kvadrattum:
  • 1 ft2 = 144 kvadrattum

att sätta allt detta tillsammans ger oss en ny formel som ser ut så här:

låt oss koppla in några siffror och beräkna ett flöde genom en typisk öppning.

Given:

• h = 20 fot
• a = 0,049 kvadrattum
• K = 0.62

Q = 25 x 0.049 x 0.62 x 4.47 eller

Q = 3.40 gallon per minut

om vi vill lösa för öppningsområdet:

om du är obekväm att arbeta med öppningsområdet i kvadrattum kan du använda diametern istället. Använd följande ekvation:

sätta i 0.049 kvadrat inches vi beräknat från den tidigare formeln vi får

eller 1/4 tum

vi gjorde vår formel mer användarvänlig genom att ersätta vissa omvandlingar och nu kan vi göra våra beräkningar i gallon per minut och kvadrattum, men formlerna skulle vara bättre om vi kunde mäta öppningsdiametern snarare än öppningsområdet

jag tog dig igenom denna övning för att visa dig hur formlerna vi använder i dessa papper är härledda. Vi kommer att skriva om flödes-och öppningsdiameterformlerna igen och kanske den här gången kommer de att vara enkla nog för någon att använda. Vi börjar med flödesformeln och fixar sedan öppningsformeln:

formeln för beräkning av öppningsdiametern blir:

Låt oss se om formlerna fortfarande fungerar. Här är siffrorna:

• d = .250 eller 1/4 tum
• K = 0,620
• Q = 3.4 gallon per minut
• h = 20 fot

vi börjar med att lösa för flöde (Q)

Jo det fungerade, nu ska vi försöka för öppning storlek:

alla dessa ovanstående siffror genererades förutsatt att du rörde vatten genom öppningen. Om du gör beräkningar för en annan vätska än vatten måste du faktor i viskositeten hos den vätskan jämfört med vatten.

vi antog också att öppningsdiametern inte är större än 30% av rördiametern. Det finns en annan formel som vi använder för en mindre restriktiv öppning.

när som helst är förhållandet mellan öppningsdiametern och rördiametern större än 30%

(0.30) du bör ändra formeln. Modifieraren (M) ser ut så här:

• d1 = öppningsdiameter
• d2 = rördiameter

när du använder modifieraren ser formlerna ut så här:

nu får vi se vad som händer när en 0,250 tum (1/4) öppning sätts i ett mindre tvärsnitt 0.500 tum (1/2) rör, förutsatt att de andra siffrorna förblir desamma:

det betyder att du måste multiplicera med 1.03 så att 3.46 gpm vi fick i den senaste beräkningen skulle bli 3.56 gpm.

hur exakta är dessa förutsagda siffror? När som helst du gör en beräkning med flöde som en del av ekvationen kommer du att stöta på några variabler som påverkar dina resultat:

• rörets grovhet inuti väggarna påverkar friktionen förlorar.
• rörmaterialet och tillåtna väggtjocklekstoleranser.
• fasta ämnen byggs upp inuti rören. Kalcium i vattenapplikationer och koks i heta oljeapplikationer är typiska. Högre temperatur påskyndar vanligtvis uppbyggnaden av fasta ämnen.