Добрый день уважаемые специалисты у меня возник такой вопрос.
Как вы знаете из начального курса гидравлики есть несколько режимов течения жидкости по трубам. Ламинарное когда частицы воды движутся упорядоченно и траектории частиц мало отличаются друг от друга, частички жидкости не перемешиваются друг с другом.
Турбулентное когда движение частиц воды совершается беспорядочно по достаточно сложным траекториям в результате чего происходит интенсивное перемешивание слоёв жидкости.

В практике хозяйственно-питьевого водоснабжения ламинарное течение не встречается, т.к. минимальные "рекомендуемые" скорости в трубопроводах должны быть в пределах 1-1,5 м/сек.

Объясните мне такой момент, т.к. данные скорости соответствуют турбулентному течению жидкости в трубопроводе, почему нельзя взять меньшую скорость, допустим для трубы Ду=100мм и расходом 0,98 л/сек средняя скорость составит 0,127 м/сек что соответствует турбулентному течению жидкости (ламинарное движение будет при скорости 0,03 м/сек).
Чем обоснованы рекомендации использовать при расчётах скорость 1-1,5 м/сек по вашему мнению?

Рекомендуемые скорости были установлены патриархами науки о подаче питьевой воды потребителям и основаны
на техникоэкономическом расчете: обеспечить максимальную пропускную способность коммуникаций при адекватных затратах на энергию подачи - это некий минимум по приведенным затратам (капиталловложения+ текущие экспл. расходы)

А с физической точки зрения? Ведь при большом диаметре у вас будут минимальные потери давления на трении, соответственно и расходы на энергию подачи.

А что Вам собственно от ламинарного режима в системе водопровода нужно, для чего.
Сократить гидравлические потери? Так мы насосы подбираем с учетом потерь. Да и какой после насоса ламинарный режим?

Вам же объяснили-приведенные затраты. Большой диаметр больших денег стоит

Я привожу конкретный пример, почему принято рассчитывать систему как принято? Почему мы сами себе построили забор и не можем прыгнуть через него? Ведь обоснований к рекомендациям нет, так что давайте мыслить шире. И дело то по большому счёту не в ламинарном движении жидкости.


Деньги в нашем современном обществе, к сожалению, так же являются барьером к развитию, как умственного плана, так и физического.
Будте любезны, обоснуйте Вашу точку зрения, она может быть интересна всем.

Vitalij, вы какую литературу читали по теме?

Это для того, чтобы вода из крана не капала, а текла хорошей струёй.

Про забор , через кот. нужно перепрыгнуть- это на другой форум ... К философам. Техническая сторона всем кто учился по специальности , а не сапоги тачать понятна. Я умываю руки...

Калицун, Чугаев. Порекомендуйте если есть что то интересное по теме.

С увеличением скорости диаметр водовода уменьшается, что обусловливает снижение его строительной стоимости. Увеличение скорости влечет за собой увеличение потерь напора в водоводе. Увеличение потерь напора увеличивает высоту подачи воды насосом
соответственно возрастает требуемая мощность насосной станции. Таким образом, при заданном расходе подаваемой воды уменьшение расчетной скорости ведет к увеличению затрат на строительство водовода и уменьшению эксплуатационных затрат, связанных с подъемом воды (т. е. стоимости затрачиваемой электроэнергии). Наоборот, при больших скоростях увеличивается стоимость расходуемой энергии и снижается стоимость строительства. Система водоснабжения, как и всякое сооружение, должна быть запроектирована наиболее экономично. Правильный с экономической точки зрения расчет водопроводных линий должен учитывать взаимосвязь их работы с работой насосных станций и обеспечивать экономически наивыгоднейшее решение этого комплекса. Таким образом, задача определения диаметров труб водоводов и линий сети может быть разумно решена только в результате учета требований экономики. Эта задача является по своему существу задачей технико-экономической.
Абрамов Н.Н. - Водоснабжение

Ламинарное течение достаточно капризное, неустойчивое. Поворот трубы, неровный стык, ответвление, изменение расхода в системе (открылся еще один кран) -и потянулся турбулентный "хвост". С соответствующим ростом потерь. И насос в такой системе будет работать с рывками (звук от него как от лесопилки - то звенит то рычит). По крайней мере на испытательном стенде наблюдал именно такую картину.

Не обязательно рассчитывать как принято. Считайте на здоровье на любую скорость. Никто не запрещает. Но есть разумные пределы. В таблицах Шевелевых есть выделенные области, в пределах которых скорости считаются экономичными. При выходе за пределы в бо'льшую сторону подберете меньший диаметр, в период эксплуатации будут повышенные затраты э/энергии. Сэкономили на разовых затратах, но будете систематически оплачивать повышенные эксплуатационные расходы. И наоборот. Выбрали малую скорость, подберете бо'льший диаметр, заложили дорогие трубы, но будете экономить при эксплуатации.
Иногда выбор зависит от конкретных условий. Например, вы строите объект, у вас в наличии лежат без дела трубы, которые вы купили давно, но диаметр по расчету нужен меньший. Как вы поступите?
Второй пример. Возле вашего объекта большой располагаемый напор в существующей сети водопровода. Разумно будет подключиться мелким диаметром, ибо платить за дополнительные затраты э/энергии не придется - их не будет.
Или противоположная ситуация. Низкий располагаемый, но гарантированный, напор, но которого чуть-чуть нехватает при заложении "экономичного" диаметра, при этом придется ставить повысительные насосы; однако, увеличив диаметр на 1-2 сортамента, можно избежать устройство насосной станции.
В общем, в жизни много ситуаций, к которым надо относиться творчески и индивидуально.

гы-ыыыыы

Это, видимо, вторая лекция, на завтра.

Размножаться бактерии начнут когда вода стоять будет 2 дня. Скорость чисто из-за экономических соображений подбирается: слишком большой диаметр (перерасход трубы) если скорость маленькая, либо слишком большой напор насоса (перерасход энергии) для преодоления сопротивления если скорость большая.

Я рад что вызвал у Вас позитивные эмоции :-) Но согласитесь, что вода в трубе городской системы водоснабжения и так не первой свежести, а тут еще маленькие скорости и пока она дойдёт до потребителя приобретёт, так сказать не товарный вид.
При ламинарном течении не происходит интенсивное перемешивание слоёв воды и на стенках труб, там где слой воды движется с боллее низкой скоростью,
происходит активное размножение микроорганизмов, что приведёт к резкому ухудшению её показателей.
Или у вас на этот счёт есть какие то свои соображения. По возможности обоснуйте ответ.

+1

Спасибо, за примеры из практики водоснабжения. Немного не понятно про затраты электроэнергии во втором примере. Хотелось бы немного по подробнее, если вас это не затруднит.

Из прилагаемой картинки будет понятно?Нажмите для просмотра прикрепленного файла