Расчет расхода через местное сопротивление, Расчет максимального расхода жидкости через местное сопротивление Опции

[nrjst]

Добрый день.

Прошу помощи в поиске эмпирической, либо теоретической формулы для приблизительного расчета максимального расхода в магистральном трубопроводе Ду400 через установленную на нем задвижку Ду150.

Ориентировочно такой образ:

 screen2.jpg ( 45,82 килобайт ) Кол-во скачиваний: 25


Обратный переход так же на Ду400.
Давление на данном участке приблизительно 1 атм.

Нужно понимание, насколько сильно ограничивает максимальный расход такое "горлышко"? Требуется порядка 1000 м3/час.

Сообщение отредактировал nrjst - 3.9.2020, 7:49

[nrjst]

Добрый день.

Прошу помощи в поиске эмпирической, либо теоретической формулы для приблизительного расчета максимального расхода в магистральном трубопроводе Ду400 через установленную на нем задвижку Ду150.

Ориентировочно такой образ:

 screen2.jpg ( 45,82 килобайт ) Кол-во скачиваний: 25


Обратный переход так же на Ду400.
Давление на данном участке приблизительно 1 атм.

Нужно понимание, насколько сильно ограничивает максимальный расход такое "горлышко"? Требуется порядка 1000 м3/час.

Сообщение отредактировал nrjst - 3.9.2020, 7:49

[v-david]

вы уверены, что расход ограничивается? а как же Бернулли и закон сохранения энергии?

[jiexawcr]

на задвижки также есть kv, можно высчитать потери на ваш расход. если нет значения на вашу модель посмотрите на аналогичную по конструкции.
потери на 2 перехода и участок трубы думаю не проблема.

[tiptop]

на задвижки также есть kv, можно высчитать потери на ваш расход. если нет значения на вашу модель посмотрите на аналогичную по конструкции.
потери на 2 перехода и участок трубы думаю не проблема.

Наверное, основные потери напора будут по длине "узкого" участка. Ещё какие-то - в местных сопротивлениях...

Сообщение отредактировал tiptop - 3.9.2020, 9:06

[tiptop]

Kv участка №2 будет где-то в пределах 1500.
Какова его длина?

Сообщение отредактировал tiptop - 3.9.2020, 9:44

[nrjst]

Это советских времен водопровод:

 WhatsApp_Image_2020_09_01_at_09.39.08.jpeg ( 157,45 килобайт ) Кол-во скачиваний: 42


Длина выходит до 0,5 м на самом "узком" участке.

[ИОВ]

Это советских времен водопровод:

С какой целью Вы хотите рассчитать сопротивление этого узла?
Собираетесь менять насосы или не хватает давления на конечном участке/потребителе?
В любом случае, вероятно, нужно учитывать как внезапное сужение, затем внезапное расширение потока, т.к. по фото практически нет нормальных переходов.

[v-david]

Коллеги! Обращаю Ваше внимание на то, что Автора абсолютно не интересуют ПОТЕРИ! Ему расход интересен, я же правильно понял, не? Если не - ну тогда надо вопрос сформулировать иначе. Вообще, Автор, вы пожалуйста выразите ваше желание поточнее, а то фраза "Давление на данном участке приблизительно 1 атм" как-то ни о чем. На каком участке? На этом форуме 80% ответов не в тему из-за коряво сформулированных вопросов.

Сообщение отредактировал v-david - 3.9.2020, 17:05

[Aerl]

это ж труба Вентури. Составляете уравнение Бернулли, и вперед)))

Сообщение отредактировал Aerl - 3.9.2020, 17:21

[ИОВ]

Коллеги! Обращаю Ваше внимание на то, что Автора абсолютно не интересуют ПОТЕРИ! Ему расход интересен, я же правильно понял, не?

Так у автора и название темы и вопрос в 1-ом сообщении с физикой не дружат.
Вот и пытаюсь вытянуть из него конечную цель этой белиберды.

[nick2]

Нужно понимание, насколько сильно ограничивает максимальный расход такое "горлышко"? Требуется порядка 1000 м3/час.

Теория
составляете уравнение Бернулли
также расчет есть в ГОСТ

Практика
есть расходомер на основе дифф. падения давления на сужающем устройстве.
есть допустимые скорости движения воды в сечении.
для появления режима кавитации на сужающем устройстве - скорость движения воды составляет более 20 м/сек.
смотрите сечение . примем просто Ду100, хотя на задвижке - оно ещё меньше.
площадь:
(0,1 х 0,1 х 3,14) / 4 = 0,00785 м2
расход при скорости 20 м/сек:
0,00785 х 20 = 0,157 м3/сек
расход за час:
0,157 м3/сек х 3600 сек = 565,2 м3.
итого, если захотите 1000 м3/час, то у Вы протолкнете (используя давление) на скорости более 40 м/сек в это отверстие воду, но возникнет кавитация, которая сожрёт трубу после задвижки за очень короткое время.

я не волшебник, и не проектант. я практик. оперирую простыми понятиями.

Разговаривают двое колхозников:
- У нас в колхозе во-о-от такие пчелы, с воробья!.
- А ульи у вас какие?
- Ульи как ульи - обычные.
- А дырки в ульях?
- Тоже обыкновенные.
- А как же пчелы туда влезают?
- Жужжат, пищат, но лезут...

[Aerl]

для появления режима кавитации на сужающем устройстве - скорость движения воды составляет более 20 м/сек.

Интересное заявление, давайте ка попробуем разобраться, за счет чего будет кавитация?

[tiptop]

Давление на данном участке приблизительно 1 атм.

По соотношению давлений воды "до" и "после", вроде бы, не должно быть кавитации...

[BTS]

Добрый день.

Прошу помощи в поиске эмпирической, либо теоретической формулы для приблизительного расчета максимального расхода в магистральном трубопроводе Ду400 через установленную на нем задвижку Ду150.

Ориентировочно такой образ:

 screen2.jpg ( 45,82 килобайт ) Кол-во скачиваний: 25


Обратный переход так же на Ду400.
Давление на данном участке приблизительно 1 атм.

Нужно понимание, насколько сильно ограничивает максимальный расход такое "горлышко"? Требуется порядка 1000 м3/час.

Q=1000 м3/ч=278 л/с При таком расходе скорость в трубе Ду150 около 16 м/с
Суммарный коэффициент для определения потерь по формуле Вейсбаха(по узкому участку)-на вскидку ξ≈2(а то и больше,с учётом близкого расположения сопротивлений)
Δh= ξ*V^2/2g≈26 м.вод.ст
Судя по фото, переходов 400*150 нет, есть врезки патрубков 150 в заглушки 200 или 250

Сообщение отредактировал BTS - 4.9.2020, 15:44

[tiptop]

Давление на данном участке приблизительно 1 атм.

≈26 м.вод.ст

То есть не пройдёт 1000 м3/ч?..

[tiptop]

Судя по фото, переходов 400*150 нет, есть врезки патрубков 150 в заглушки 200 или 250

Оно и к лучшему.

Причем при угле 2θ>40° потери напора превосходят потери при внезапном расширении потока (2θ>180°). Поэтому вместо переходов в виде диффузоров с углом 2θ>40° нужно применять внезапное расширение как переход с меньшими потерями напора.

[nrjst]

Спасибо за ответы!

Прочитав все изложенное участниками, пришел к выводу, что при давлении в 3 атмосферы ДО задвижки 1000 м3/ч через нее все-таки пройдет, но давление после будет 0,2 атм.

И труба простоит недолго из-за кавитации.

Цель вопроса: после данного безобразия точка подключения Объекта. В которой согласно ТУ гарантированный напор 1 атм. При подготовке монтажных работ по врезке возникло сомнение, что требуемый на пожаротушение объем будет пропущен...

[tiptop]

Прочитав все изложенное участниками, пришел к выводу, что при давлении в 3 атмосферы ДО задвижки 1000 м3/ч через нее все-таки пройдет, но давление после будет 0,2 атм.

А где здесь написано про перепад "2,8"?

ИМХО, величина "на вскидку" у BTS может быть сильно завышена...

на вскидку ξ≈2(а то и больше,с учётом близкого расположения сопротивлений)

[nrjst]

Ошибся немного...

В любом случае, 1000 м3/ч только расчетный расход на пожаротушение. Эта магистральная труба снабжает ведь и другие Объекты.... соответственно, расход по ней в определенное время может быть выше в несколько раз, и для нежелательного случая с возгоранием это уже может быть критично..

[nagger]

может быть критично..

Какой смысл что-то считать, когда очевидно, что надо сделать нормальный узел с задвижкой по диаметру трубы?

[karuzo]

Для тех , кто интересуется , когда возникает кавитация на выходе из любого сужающего устройства: при перепаде давлений вход- выход более 2.7
( т. е., Р1\Р2=2.75 или больше) и никак не связана с расходом\скоростью.
Это знают все гуру-гидравлики. Правило справедливо для температуры воды 20-25 градусов. Для горячей воды- при значительно меньшем перепаде.

[tiptop]

Для тех , кто интересуется , когда возникает кавитация на выходе из любого сужающего устройства: при перепаде давлений вход- выход более 2.7
( т. е., Р1\Р2=2.75 или больше)

Это не совсем так...

Тема 2014 года: Определение максимального перепада на рег.клапане, Чем задаться для подбора клапана, что бы он не зашумел

Сообщение отредактировал tiptop - 6.9.2020, 12:10

[karuzo]

Это всегда так. Не надо путать 2 явления: шум и кавитацию.
Кавитация - это всегда шум , а шум может быть и без всякой кавитации. Высокая скорость жидкости вызывает шум. И уже постили тему как его посчитать зная диаметр и скорость

[nick2]

Интересное заявление, давайте ка попробуем разобраться, за счет чего будет кавитация?

за счет резкого понижения давления жидкости.
сейчас как раз занимаюсь этой темой.
мне нужно обеспечить кавитацию.
делаю опыты по вычислению размеров сужающего устройства для возникновения кавитации

[tiptop]

Не надо путать 2 явления: шум и кавитацию.

А я про шум ни слова не сказал...

Опасность кавитации появляется при P1/P2 ≥ 1,85 (по абсолютному давлению)

Сообщение отредактировал tiptop - 6.9.2020, 20:49

[инж323]

Добрый день.

Прошу помощи в поиске эмпирической, либо теоретической формулы для приблизительного расчета максимального расхода в магистральном трубопроводе Ду400 через установленную на нем задвижку Ду150.

Ориентировочно такой образ:

 screen2.jpg ( 45,82 килобайт ) Кол-во скачиваний: 25


Обратный переход так же на Ду400.
Давление на данном участке приблизительно 1 атм.

Нужно понимание, насколько сильно ограничивает максимальный расход такое "горлышко"? Требуется порядка 1000 м3/час.

https://nashaucheba.ru/v55394/?cc=7

[karuzo]

Вот простая формула для расчета:

d=10*((P1-P2)/Q^2))^-0.25
диаметр отверстия в мм равен: 10 умножить на скобки, в скобках дробь: в числителе- разность давлений в м водного столба,
в знаменателе: квадрат расхода в м3\час и все эти скобки нужно возвести в степень : минус 0.25
Эту формулу можно крутить во все стороны , в зависимости от ваших исходников

[karuzo]

Извините за опечатку: расход не в квадрате а под квадратным корнем т.е.

d=10*((P1-P2)/Q^0.5))^-0.25

[tiptop]

Извините за опечатку: расход не в квадрате а под квадратным корнем т.е.

d=10*((P1-P2)/Q^0.5))^-0.25

karuzo, Вы, наверное, хотели это изобразить?

10*((P1-P2)/Q^0,5)^0,5