Как высчитать водный расход по диаметру трубы – доктрина и практика
Как несложным путем сосчитать водный расход по диаметру трубы? Ведь обращение к коммунальщикам с заранее составленной схемой всех водопроводных коммуникаций в районе дело довольно хлопотное.
Для чего необходимы аналогичные расчеты
При создании плана по возведению большого загородного дома, содержащего несколько ванных помещений, частной гостиницы, организации пожарной системы, особенно актуально владеть более-менее точной информацией о транспортирующих возможностях имеющейся трубы, беря в учет ее диаметр и системное давление. Дело все в колебаниях напора во время пика использования воды: подобные явления очень серьезно воздействуют на качество оказываемых услуг.
Также, если водомерный узел не оборудован водными счетчиками, то во время оплаты за услуги служб ЖКХ в расчет берется т.н. «проходимость трубы». В этом случае вполне разумно выплывает вопрос об используемых при этом тарифах.
При этом необходимо понимать, что другой вариант не касается индивидуальных помещений (квартир и загородных домов), где при отсутствии счетчиков при начислении оплаты берут во внимание нормы санитарии: в большинстве случаев это до 360 л/сутки на одного человека.
От чего обуславливается проходимость трубы
От чего же зависит водный расход в трубе круглого сечения? Складывается впечатление, что поиск ответа не должен вызывать трудностей: чем большим сечением обладает труба, тем больший водный объем она сможет пропустить за конкретное время. А обычная формула объема трубы даст возможность выяснить и это значение. При этом вспоминается также давление, ведь чем выше водяной столб, тем с большей скоростью вода будет продавливаться в середине коммуникации. Впрочем практика показывает, что это абсолютно не все факторы, которые влияют на водный расход.
Не считая них, в учет приходится брать также такие моменты:
- Длина трубы. При увеличении ее длине вода сильнее трется об ее стенки, что приводит к замедлению потока. На самом деле, в начале системы вода чувствует влияние исключительно давлением, однако имеет большое значение и то, насколько быстро у следующих порций будет возможность войти вовнутрь коммуникации. Торможение же в середине трубы очень часто может достигать больших значений.
- Водный расход зависит от диаметра в куда намного сложной степени, чем это может показаться на первый взгляд. Когда размер трубного диаметра маленькой, стенки сопротивляются водному потоку многократно превосходят в намного толстых системах. В конечном итоге, при уменьшении трубного диаметра уменьшается ее выгода в плане соотношения скорости потока воды к критерию внутренней площади на участке фиксированной длины. Если сказать по-простому, толстый водомерный узел намного быстрее транспортирует воду, чем тонкий.
- Материал изготовления. Очередной решающий момент, напрямую действующий на быстроту движения воды по трубе. Например, гладкий пропилен содействует скольжению воды в намного больше мере, чем шероховатые стальные стенки.
- Длительность службы. На протяжении определенного времени на стальных водопроводах рождается коррозия. Помимо прочего для стали, как и для чугуна, отличительно понемногу собирать отложения извести. Сопротивляемость водному потоку трубы с отложениями гораздо больше, чем новых изделий из стали: разница эта порой доходит до 200 раз. Более того, зарастание трубы приводит к уменьшению ее диаметра: если даже не иметь в виду возросшее трение, проходимость ее откровенно падает. Важно также заметить, что пластиковые изделия и металлопластика аналогичных проблем не имеют: даже через десятилетия активной эксплуатации уровень их сопротивляемости водным потокам остается на первоначальном уровне.
- Наличие поворотов, соединителей, переходников, вентилей содействует добавочному торможению потоков воды.
Все перечисленные выше факторы приходится просчитывать, ведь речь идет не о каких-то небольших погрешностях, а о серьезной разнице в пару раз. В качестве вывода необходимо заявить, что обычное обозначение трубного диаметра по расходу воды едва ли возможно.
Новая возможность расчетов водорасхода
Если применение воды выполняется при помощи крана, это существенно облегчает задачу. Главное в этом случае, чтобы размеры отверстия излияния воды были ощутимо меньше диаметра водомерного узла. В этом случае применима формула расчета воды по сечению трубы Торричелли v^2=2gh, где то — быстрота протекания сквозь маленькое отверстие, g — ускорение свободного падения, а h — высота столба воды над краном (отверстие, имеющее сечение s, за единицу времени пропускает водный объем s*v). При этом необходимо помнить, что термин «сечение» используется не для определения диаметра, а его площади. Для ее расчета применяют формулу pi*r^2.
Если столб воды имеет высоту в 10 метров, а отверстие – диаметр 0,01 м, водный расход через трубу при давлении в одну атмосферу вычисляется аналогичным образом: v^2=2*9.78*10=195,6. После извлечения квадратного корня выходит v=13,98570698963767. После округления, дабы получить весьма простой критерий скорости, выходит 14м/с. Сечение отверстия, имеющее диаметр 0,01 м, вычисляется так: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 м2. В конце концов получается, что самый большой водный расход через трубу отвечает 0,000314159265*14=0,00439822971 м3/с (чуть меньше, чем 4,5 литра воды/секунду). Как можно заметить, в этом случае расчет воды по сечению трубы провести очень просто. Также в свободном доступе есть специализированные таблицы с указыванием затраты воды для очень известных изделий сантехники, при минимальном значении диаметра трубы водопровода.
Как уже можно догадаться, многофункционального несложного способа, чтобы определить трубопроводный диаметр в зависимости от водорасхода, нет. Впрочем конкретные критерии для себя вывести все-же можно. Тем более это касается случаев, если система обустроена из пластиковых или труб из металлопластика, а водопотребление выполняется кранами с малым сечением выхода. В некоторых случаях подобный вариант расчета используем на стальных системах, но речь идет в первую очередь о новых водопроводах, которые опоздали покрыться внутренними отложениями на стенках.