Здравствуйте.

Подскажите пожалуйста как рассчитать расход воды в трубопроводе при полностью открытом сливном кране . Диаметр трубопровода 15мм, давление в начале трубопровода 20 метров, длина трубопровода - 20 метра. труба пластиковая, просадку давления на источнике при увеличении расхода не учитываем, кран на выходе шаровый полнопроходной.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Заранее спасибо всем!

даже у полнопроходного есть сопротивление.

расход будет равен такому расходу, при котором все потери давления будут составлять 20м.
если потери давления хотите не учитывать и в тупую что то с чем то сопоставить, то расход не будет выше расход пожарного ствола со спрыском 13-16мм (см. сп10 таблица 3) при напоре 0,2МПа.

Так задача для студентов, серьёзные дядьки такое не решают.

вы уверены? тут конечно совсем банальная задача, но вот была темка с баками летнего душа, а много серьезных дядек из нее раздули тему на 12 страниц с обсуждением водонапорных башен и водоснабжения городов, попутно обсуждая повысительные насосы.

но да, решения не было, было обсуждение

я благодаря той теме пошел в ближайшую аптеку, купил капельниц и поставил эксперимент

Ай да студент!


Вы правы. Но студента интересует детальный расчет, вернее, путь решения. Думаю, что сопротивлением крана можно пренебречь, считать, что на конце ничего нет (уж слишком ничтожным будет местная потеря в процентном отношении к потерям по длине). stude_nt, согласен?


Дык серьёзные дядьки работают только по разработанным кем-то программам, не так ли?

0,39 л/с.

stude_nt, каков внутренний диаметр трубы

Строите график потерь напора на трубе и кране в зависимости от расхода (парабола вверх) потом проводите горизонтальную прямую на уровне напора 20 м. Точка пересечения и даст искомый расход.

Если представлять в этой теме конкретный расчет, то надо договориться:
1. О внутреннем диаметре трубы
2. Учитывать местные потери или ими пренебречь.
Serg Ivanov
Если учитывать местные потери на кране, то надо и на входе воды в расчетную трубу из магистрали.

Прошу прощения. Временно не было доступа к компу.



Потери на полнопроходном будут ничтожно малы. по сравнению с потерями в трубопроводе.
Диаметр указан внутренний, но это сейчас не принципиально, мне нужно понять методику расчета.



То есть если принять давление в месте слива воды равное нулю, то ошибки не будет?



Давно не студент.
Расчет нужен для выдачи предварительных настроек системы автоматизации.



1. В условиях указан внутренний диаметр (15мм). Но это не принципиально, мне хотелось бы понять методику расчета.
2. Про местные потери - как мне кажется потерями на полнопроходном кране, и на переходе из магистрали в трубу можно пренебречь. Другое дело не возникает ли дополнительных потерь давления в месте выхода воды из крана, и, если возникают, на сколько эти потери велики.

В вашей картинке был указан dу, т-е, условный, отсюда и возник вопрос.
Постараюсь дать свою версию решения задачи, сейчас не располагаю временем.

Как-то так

Если пренебрегаем местными потерями, то, строго говоря, потери напора будут равны потерям по длине + скоростной напор.
h=V²/2g.
Учитывая, что скорость в трубе довольно велика (свыше 3 м/с), следует определиться, стоит ли учитывать скоростной напор Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Я -- за.
Расчет произведен в электронной таблице (см.лист Трубы ПЭ), адаптированной к задаче Студента (Лист Задача Студента)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вношу поправку в расчет: вместо толщины стенки 2,3 мм надо принять 2,5 мм, чтобы точно подогнать к внутреннему диаметру 15 мм. При этом получилась скорость 3,34 м/с. Тогда скоростной напор составит 0,57 м

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Задача решается методом последовательных приближений:
1. Принимаем расход по трубе
2. Рассчитываем скорость по трубе.
3. Рассчитываем скоростной напор на выходе
4. Рассчитываем потери напора от трения как 20 минус скоростной напор
5. Рассчитываем критерий Рейнольдса
6. Определяем режим течения по значению Re и выбираем уравнение для расчета коэфф. гидравлич. сопротивления
7. Рассчитываем коэффициент гидравлического сопротивления лямбда
8. Рассчитываем потери напора по уравнению Дарси-Вейсбаха
9. Сравниваем расчетные потери по пп. 4 и 8. При большой разнице идем в п.1


Конечно на выходе имеются потери. Их величина сопоставима с размером потерь на входе, так что тоже можне пренебречь

А для патрубка длиной 100 м какие будут расход и скорость?

Посчитайте сами. Разрешаю использовать мою электронную таблицу. Скачайте ее. В ячейку С9 введите 100 и действуйте, как написано между строками 11-15. (В яч.D9 вводите разные значения расходов, наблюдая за яч. i9, стремясь достичь результата в ней близкого к 20). На это уйдет не более 3 минут.