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:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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.

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

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...

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

Это советских времен водопровод:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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

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.

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.

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

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.

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.

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

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

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

То есть не пройдёт 1000 м3/ч?..

Оно и к лучшему.

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...

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

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

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..

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

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.

Это не совсем так...

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

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

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

А я про шум ни слова не сказал...

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

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

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

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