Spadek ciśnienia

wersja pod Linuxa

wersja pod Windowsa - testowana pod XP i 7

Do czego ten program służy

Program ten oblicza spadek ciśnienia przy przepływie wody w róże okrągłej. Obliczenie te są istotne zarówno dla doboru odpowiedniej pompy jak i zaworów.

Jak program działa

Parametrami są tu:

Od średnicy rury jest odejmowana dwukrotność grubości ścianki (D-2*h) co wyznacza nam średnice wewnętrzną rury (d). To dla średnicy d wykonywane są obliczenia.

Przy pomocy wzorów aproksymujących właściwości wody oblicza się gęstość i lepkość dla zadanej temperatury. Wzory zaczerpnięte z książki: Krystyna Jeżowiecka-Kabsch, Henryk Szewczyk, Mechanika płynów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2001.

Na podstawie masowego przepływu, średnicy wewnętrznej i gęstości oblicza się średnią prędkość przepływu wody.

Na podstawie lepkość, średniej prędkości przepływu i średnicy rury obliczana jest liczna Reynoldsa (Re).

W zależności od liczby Re obliczany jest współczynnik strat liniowych. Dla przepływu laminarnego (Re<2300) jest to 64/Re. Dla Re>2300 stosowany jest najpierw wzór Blasiusa a uzyskana wartość jest stosowana jako wartość początkowa dla obliczeń numerycznych. W tych obliczeniach stosowany jest wzór Colebrooka-White'a, a wartość współczynnika strat liniowych jest wyznaczana iteracyjnie. Do obliczeń zastosowano bibliotekę SciPy. Jak korzystać z tej biblioteki, by obliczać np. powyższy przypadek, przedstawiono na stronie "Materiały dydaktycznie dla studentów kierunku Zastosowania Fizyki w Biologii i Medycynie".

Do obliczeń spadku ciśnienia stosuje się formułe Darcy-Weisbacha przy długości rury(L) równym 1m. Wzór ten daje nam wartość w Pa/m, tak więc mnożąc wynik przemnożyć przez długość rury (już w Pa).

Przykłady obliczeń

Poniżej przedstawiam nomogram zaczerpnięte ze strony firmy Kisan. Według podanych danych na stronie chropowatość rurek systemu tej firmy jest w przedziale od 0.003 do 0.005. Wykresy są dla temperatury wody równej 70ºC.

Przykładowe obliczenia dla rur o chropowatości 0,005mm i temperaturze 70ºC (można porównać z wykresem powyżej):

Na stronie dla uczniów technikum sanitarnego i ochrony środowiska http://www.instsani.webd.pl/index.htm umieszczono ksera nomogramów dla rur stalowych, miedzianych, PVC-C i PE.

Dla rur miedzianych (chropowatość = 0,0015) - dane ze strony http://www.instsani.webd.pl:

Dla rur stalowych - dane ze strony http://www.instsani.webd.pl:

Dla rur PVC-C - dane ze strony http://www.instsani.webd.pl:

Dla rur Uponor PEX-a 0,6 MPa - dane ze strony http://www.instsani.webd.pl: