Ваши инструменты управления
  • Промышленное газовое оборудованиеПромышленное газовое оборудование
  • Оборудование для котельных и теплоснабженияОборудование для котельных и теплоснабжения
  • Резервуарные металлоконструкции. Оборудование для резервуарных парковРезервуарные металлоконструкции. Оборудование для резервуарных парков
  • Оборудование и комплектующие для сжиженного углеводородного газаОборудование и комплектующие для сжиженного углеводородного газа
  • Оборудование для строительства и монтажа трубопроводовОборудование для строительства и монтажа трубопроводов

Универсальная зависимость для потерь давления в трубопроводах

   При проектировании систем водяного отопления, а также тепло- и холодоснабжения удельные потери давления на трение R [Па/м] обычно определяются исходя из величины скорости воды w [м/с] и диаметра трубопровода. Если в качестве расчётного принимать внутренний диаметр dв, то зависимость R от указанных параметров для наиболее часто используемых типов труб можно записать в виде единой аппроксимационной формулы. Она получается на основе обработки данных, приведённых в руководствах [2-6], с помощью метода наименьших квадратов:

Числовые коэффициенты Аа и b при этом принимаются по табл. 1. Обозначение ВГП соответствует стальным водогазопроводным трубам по ГОСТ 3262, обозначение ЭСТ — стальным электросварным по ГОСТ 10704.

Погрешность соотношения (1) при использовании параметров по табл. 1 не превышает 5 % и, как правило, лежит в пределах 1-3 °% , что вполне достаточно для обычных инженерных расчётов. Допустимые диапазоны скоростей воды и условных диаметров Dу, для которых указанная оценка погрешности справедлива, приведены в двух последних колонках табл. 1. В то же время форма этой зависимости очень удобна при проведении вычислений с помощью электронных таблиц MS Excel, в первую очередь, при массовом проектировании и в учебном процессе, в том числе и потому, что позволяет вести расчёты для любых промежуточных значений w, не прибегая к интерполяции таблиц.

Если теперь проанализировать значения а и b, можно отметить, что они не слишком сильно отличаются для различных конструкций. Особенно это относится к коэффициенту b. Это можно объяснить принципиальным сходством режима течения воды во всех рассматриваемых случаях. Практически всегда этот режим является развитым турбулентным, хотя и выступающим в разных вариантах — от квадратичного в тепловых сетях до близкого к условиям гидравлической гладкости в полимерных трубах.

Поэтому представляется возможной разработка универсальной формулы, пригодной для всех типов трубопроводов и использующей усреднённый уровень а и b. В этом случае специфика конструкции будет учитываться единственным параметром А. Если принять наиболее характерную величину а = 1,9, b = 1,3, тогда получим результаты, приведённые в табл. 2. При этом значения А подбирались исходя из максимального совпадения этих результатов с уровнем R, вычисляемого с применением табл. 1, по возможности во всей области указанных в ней диапазонов w и Dу. Чтобы иметь исходные данные для получения аналитической зависимости для А, в табл. 2 указана также эквивалентная шероховатость стенок kэ [мм].

На рис. 1 построено соответствующее поле корреляции, которое, как легко видеть, является очень тесным и практически достоверным (коэффициент корреляции ρ = 0,9994).

С помощью графика на рис. 1 легко сопоставить потери давления в трубопроводах из различных материалов и определить их возможные изменения в случае замены, поскольку в силу принятого теперь постоянства а и b отношение значений R будет совпадать с соответствующим отношением А для тех же вариантов. Так, при прочих равных условиях полимерные трубы будут обладать примерно на 20 % меньшим сопротивлением, чем водогазопроводные в системах отопления. Это несколько ниже, чем было получено в работе [2], но расхождение можно объяснить накоплением погрешности при унификации формулы. В конечном счёте, для А можно получить следующее соотношение:

Следует только иметь в виду, что всё изложенное справедливо в случае, когда по трубопроводам перемещается чистая вода. Если транспортируются иные среды (например, низкозамерзающие жидкости и т.п.), плотность и вязкость которых имеют другие значения за счёт умножения на коэффициент:

где ρ и ρа — плотности воды и рассматриваемой среды, соответственно, кг/м3v и va — их кинематические вязкости, м2/с. В окончательном варианте a = 1,9, поэтому коэффициент пересчёта будет выглядеть как:

Результирующая погрешность (1) при а = 1,9, b = 1,3 с учётом (2) будет, конечно, больше, чем в первоначальном виде с применением табл. 1, но можно убедиться, что она практически всегда не превышает 10 °%, если w и Dj оказываются в тех же диапазонах. Это можно считать вполне удовлетворительным для расчётов, не требующих высокой точности. В то же время существенным преимуществом нового варианта является простота и универсальность, что проявляется в возможности его использования для любых других типов трубопроводов, если известна только величина кэ, то есть без проведения дополнительных исследований с целью аппроксимации табличных или графических зависимостей.

  1. Самарин О.Д. Некоторые вопросы гидравлического расчёта тепловых сетей // Журнал С.О.К., №1/2015.
  2. Самарин О.Д. Гидравлические расчёты инженерных систем. — М.: Изд-во АСВ, 2014.
  3. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства: Ч. 1. Отопление / Под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. — М.: Стройиздат, 1990.
  4. Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей / Под ред. А.А. Николаева. — М.: Стройиздат, 1965.
  5. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчёта водопроводных труб. — М.: Стройиздат, 1995.
  6. Власов Г.С. Металлополимерные и полипропиленовые трубы: Оборудование для санитарно-технических систем. — М.: Инсайд-Медиа, 2000.


Все новости раздела Наша Работа

Все новости и статьи

Форма обратной связи
Ваше имя*:Номер телефона*:
Email:Город:
Название организации*:
Вопрос:

Поля, помеченные * обязательны для заполнения.

Нажимая кнопку "Отправить запрос", Вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных сайта.

 
Запрос на тему проектно-технической документации
Ваше имя*:Номер телефона*:
Email:Город:
Название организации*:
Вопрос:

Поля, помеченные * обязательны для заполнения.

Нажимая кнопку "Отправить запрос", Вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных сайта.

 
Запрос на тему проектно-технической документации
Ваше имя*:Номер телефона*:
Email:Город:
Название организации*:
Вопрос:

Поля, помеченные * обязательны для заполнения.

Нажимая кнопку "Отправить запрос", Вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных сайта.

 
Форма запроса цены
Запрос цены на
Ваше имя*:Номер телефона*:
Email:Город:
Название организации*:
Дополнительная информация:

Поля, помеченные * обязательны для заполнения.

Нажимая кнопку "Отправить запрос", Вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных сайта.

 
Форма заказа
Заказ
Ваше имя*:Номер телефона*:
Email:Город:
Название организации*:
Дополнительная информация:

Поля, помеченные * обязательны для заполнения.

Нажимая кнопку "Отправить запрос", Вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных сайта.

 
Форма заказа оборудования, стоимости и условий поставки
Ваше имя*:Номер телефона*:
Наименования:
Добавить
Email:Город:
Название организации*:
Дополнительная информация:

Поля, помеченные * обязательны для заполнения.

Нажимая кнопку "Отправить запрос", Вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных сайта.