Beregning af trykfald i hydrauliske kredsløb

Beregning af samlede trykfald i varmt- eller koldtvandshydraulikkredsløbet.

Dette program skabt af Itieffe, repræsenterer en vigtig ressource for fagfolk inden for hydraulikingeniører, vandteknikere, designere og alle involverede i design og optimering af komplekse hydrauliske systemer. Dette værktøj blev udviklet til at forenkle beregningen af trykfald placeret i hydrauliske kredsløb, hvilket muliggør mere nøjagtigt design og optimering af systemets ydeevne.

Trykfald er en nøglefaktor i design af hydrauliske systemer, som påvirker vandfordeling, tryk, flow og energieffektivitet. En dybtgående forståelse af disse tab er afgørende for at sikre, at systemerne fungerer korrekt, undgå energispild, for store omkostninger og driftsproblemer.

Inden for dette program vil vi udforske et sæt værktøjer og funktioner designet til at lette beregningen af lokale trykfald i komplekse hydrauliske kredsløb. Vi vil guide dig gennem brugen af dette program, give klare instruktioner og praktiske eksempler, der giver dig mulighed for at anvende denne viden i virkelige situationer.

Højdepunkterne i dette program inkluderer muligheden for at indtaste specifikke data for det hydrauliske kredsløb, såsom: type lokaliserede modstande, diameter og vandhastighed. Ved hjælp af disse data vil programmet automatisk beregne trykfaldene, hvilket giver præcise og detaljerede resultater for hvert segment af kredsløbet. Desuden tilbyder programmet fleksibiliteten til at køre simuleringer på forskellige scenarier, så du kan sammenligne forskellige designmuligheder og finde den optimale løsning.

Design af effektive VVS-systemer er afgørende i en lang række industrier, fra vandforsyning til industrielle applikationer og bygningsopvarmning/-køling. Dette program har til formål at forenkle processen med at beregne lokale trykfald, hvilket sparer dig værdifuld tid og hjælper med at forbedre kvaliteten og effektiviteten af dine VVS-projekter.

Beregning af trykfald i hydrauliske kredsløb

Trykfaldet i et hydraulisk kredsløb er modstanden, som det modsætter sig strømmen af væsker inde i det. Den absolutte sum af alle hovedtab kaldes "Head of the circuit"

Prævalensen er den kraft, som den elektriske pumpe skal have for at overvinde kredsløbets trykfald og cirkulere den mængde vand, der kræves i tidsenheden (afhængigt af den valgte temperaturvariation) inde i den.

Hovedberegningen udføres i betragtning af det mest ugunstigt stillede kredsløb, det er det kredsløb, der giver den største modstand mod væskens bevægelse.

Alle trykfald i rørene, der fører fra varmegeneratoren (eller køleren) til den mest ugunstigt stillede bruger (flow + retur) tilføjes. Deres samlede føjes til summen af de lokale trykfald (kurver, sektionsvariationer, ventiler, terminaler, generator osv.).

Deres samlede antal er "kredsløbets prævalens".

Fordeling af tab

Kontinuerlige tryktab

Dette er belastningstabene (eller tryk), som en væske, der bevæger sig gennem en kanal, gennemgår på grund af kontinuerlige modstande på grund af den indre friktion af selve væsken og den eksterne friktion på grund af kanalens ruhed.

De kontinuerlige tab af hoveder kan udtrykkes både i trykenheder (pascal eller bar) og i væskehøjde (meter eller millimeter vandsøjle).

Det er praktisk at udtrykke deres værdi ved at henvise til en enhedslængde på kanalen (i VVS-systemer, normalt: meter).

De kontinuerlige tab af hoveder kan beregnes med følgende generelle formel:

r = enhedstab (Pa / m)

Fa = friktionsfaktor (dimensioneløs)

D = kanalens indvendige diameter (m)

ρ = væskens densitet (kg / m³)

v = fluidets gennemsnitlige hastighed (m / s)

Lokaliserede trykfald

Disse er belastningstabene (eller tryk), som en væske, der bevæger sig gennem en kanal, gennemgår på grund af utilsigtet modstand og uregelmæssigheder i stien (reduktioner eller udvidelser, kurver, ventiler, regulatorer, kedler, vandkølere, terminaler , etc.).

Lokaliserede tab af hoveder kan bestemmes ved hjælp af en af følgende beregningsmetoder:

direkte: som er baseret på bestemmelsen af en koefficient, hvis værdi afhænger af formen for den utilsigtede modstand;
nominelle strømningshastigheder: der refererer (for hver modstand) til strømningshastigheden svarende til et enhedstrykfald (1 bar eller 0,01 bar);
ækvivalente længder: der erstatter enhver utilsigtet modstand med en tilsvarende rørlængde, der er i stand til at give det samme trykfald.

Alle vores beregninger udføres efter "direkte metode" ved hjælp af følgende formel:

z = lokaliseret trykfald (mm ca)

ξ = lokaliseret (dimensioneløs) tabskoefficient

ρ = væskens densitet (kg / m³⁾

v = gennemsnitlig strømningshastighed (m / s)

Beregning af trykfald i hydrauliske kredsløb

Prospekt af lokaliserede modstande

Samlet tab af hoveder

Dette er hovedtabene (eller trykket), som en væske, der bevæger sig gennem en kanal, gennemgår på grund af kontinuerlig og lokal modstand.

For eksempel i et tvungen cirkulationsopvarmningssystem er det trykket, der modsætter de elektriske pumper.

Værdien af de samlede tab af hoveder bestemmes ved at sammenlægge de kontinuerlige og lokaliserede tab af tab.

Det skal dog bemærkes, at den således opnåede værdi ikke er en bestemt værdi, fordi den er påvirket af den usikkerhed, hvormed forskellige parametre indtaster beregningerne:

rørens diameter kan variere på grund af produktionstolerancer, dannelsen af klynger eller aflejring af kalksten
viskositet er en parameter, der ikke altid er kendt, især når man blander med frostvæsker;
ruhed er en vanskelig faktor at bestemme og varierer betydeligt over tid;
installationen af rørene kan udføres med dårligt svejste samlinger (med indvendige grater) eller med for smalle og knuste bøjninger;

udviklingen af distributionsnetværket kan finde sted med variationer under opførelsen på grund af interferens med andre anlæg eller andre forhindringer, der ikke er planlagt i projektet.

Efter dette korte forord, lad os begynde at analysere programmet: “Beregning af hydrauliske kredsløbshovedtab”, og hvordan det analyserer og beregner de lokaliserede trykfald.

Indikationer fremhævet med rødt

ρ = væskens massefylde: kg / m³. Værdien svarer til en temperatur på 80 °C. Ved hjælp af pilen kan du oprette forbindelse til et program, der beregner andre temperaturer. Resultatet, det giver, ganges med 1.000;
her er det muligt gennem en rullemenu at indsætte modstandene i spillet og passe på at indsætte dem, der forbinder punkterne A og B i det mest ugunstigt stillede kredsløb;
Pilene viser henholdsvis links til programmerne "Dimensjonering af kobber- og stålrørsnet", som vil blive diskuteret nedenfor;
Værdien beregnet med det ovennævnte program skal indtastes. Bemærk: Du kan også gøre det modsatte, det vil sige at bringe den beregnede værdi med dette program ind i størrelsen på netværket;
Prevalensresultat angivet i de forskellige måleenheder;
Testafsnittet indsættes udelukkende som en indikation.

Som et eksempel har vi besluttet at udføre beregningerne på et kredsløb lavet med kobberrør (det er også muligt at bruge andre med stålrør i millimeter og tommer).

Nedenfor er vist som gennem programmet "Størrelse af kobberrørnetværk", Det er muligt at beregne trykfaldene på de involverede rør:

Når projektværdierne er indtastet i det analyserede kredsløb, er det tilstrækkeligt at rapportere den værdi, der er cirklet i rødt, i punkt 4 i programmet:

Med disse enkle trin beregnede vi det samlede hydrauliske kredsløb, der i dette tilfælde er: 5.364 mm ca.

Vi beregner også den strømningshastighed, som den elektriske pumpe skal have for at cirkulere vandet i kredsløbet med en temperaturforskel mellem fremløb og retur på 10 ° C (Δt) med programmet: "Dimensionering af elektriske pumper"

Med alle de tilgængelige resultater er det også let at bestemme den elektriske effekt, der kræves af den elektriske pumpe, som kan beregnes med følgende program: "Beregning af elektrisk pumpeeffekt".