Объемный расход

США и Британия

В виду того, что в некоторых англоязычных странах в качестве меры веса используются отличные от килограмма единицы, то приведем их к 1 килограмму, что бы вывести соотношение.


  • 1 унция = 0.028349523125 кг (точно)
  • 1 фунт = 16 oz = 0.45359237 кг (точно)
  • 1 американская тонна (короткая) = 907.18474 кг
  • 1 британская тонна (длинная) = 1016.0469088

И тогда рассчитываем:

  • 1 американская тонна в секунду [t/s] = 907.18474 килограмм в секунду [кг/с] (точно)
  • 1 американская тонна в минуту [t/min] = 15.11974566666 килограмм в секунду [кг/с]
  • 1 американская тонна в час [t/h] = 0.25199576111 килограмм в секунду [кг/с]
  • 1 американская тонна в сутки [t/d] = 0.01049982338 килограмм в секунду [кг/с] (точно)
  • 1 американская тонна в год [t/yr] = 0.00002874695 килограмм в секунду [кг/с]
  • 1 фунт в секунду [lb/s] = 0.45359237 килограмм в секунду [кг/с]
  • 1 фунт в минуту [lb/min] = 0.00755987283 килограмм в секунду [кг/с]
  • 1 фунт в час [lb/h] = 0.00012599788 килограмм в секунду [кг/с]
  • 1 фунт в сутки [lb/d] = 0.00000524991 килограмм в секунду [кг/с]
  • 1 фунт в год [lb/yr] = 0.00000001437 килограмм в секунду [кг/с]
  • 1 унция в секунду [oz/s] = 0.028349523125 килограмм в секунду [кг/с]
  • 1 унция в минуту [oz/min] = 0.00047249205 килограмм в секунду [кг/с]
  • 1 унция в час [oz/h] = 0.00000787487 килограмм в секунду [кг/с]
  • 1 унция в сутки [oz/d] = 0.00000032812 килограмм в секунду [кг/с]
  • 1 унция в год [oz/yr] = 0.0000000009 килограмм в секунду [кг/с]

Коэффициенты некоторых местных сопротивлений z.

Табл. 6

Вид местного сопротивления

Схема

Коэффициент местного сопротивления z

Внезапное расширение

(1 – S1/S2)2, S1 = πd2/4, S2 = πD2/4.

Выход из трубы в резервуар больших размеров

1

Постепенное расширение (диффузор)

  1. Если a<8.

0.15 – 0.2 ((1 – (S1/S2)2)

  1. Если 80.

sin α (1 – S1/S2)2

  1. Если a>30

(1 – S1/S2)2

Вход в трубу:

С острыми краями

0.5

С закругленными краями

0.2-0.1 (в зависимости от радиуса закругления)


С выступающими острыми краями

1

В виде конического патрубка

0.15

Внезапное сужение:

ζ/ɛп + (1/ ɛп – 1)2. z=0.005-0б06

eп= 0.62-0.63 (вход с острыми краями)

eп=0.7-0.99 (вход с закругленными краями.

По данным ЦАГИ коэффициент местного сопротивления при внезапном сужении определяется зависимостью:

0.5 (1- S1/S2)

1 — S1/S2

Поворот струи

Закругление

0.14-0.3  (d/r =0.4-1 при j=90)

z×j/90 (при j¹90)

Прямое колено

1-1.5

Постепенное сужение (конфузор)


0.005-0.06 (a<5)

0.16-0.24 (7 < <30)

Вентили и задвижки (при полном открытии)

Обыкновенный проходной вентиль

3-5.5

Задвижка

0.12

Диафрагма

(1 + 0.707/(1- S1/S2))2*( S1/S2 – 1)2

Коэффициент сопротивления диафрагмы можно также определить в зависимости от отношения площади поперечного сечения трубы Sк площади отверстия диафрагмы S1.

Расчет падения напора и гидравлического сопротивления

Полные потери напора жидкости включают в себя потери на преодоление потоком всех препятствий: наличие насосов, дюкеров, вентилей, колен, отводов, перепадов уровня при течении потока по трубопроводу, расположенному под углом и т.д. Учитываются потери на местные сопротивления, обусловленные свойствами используемых материалов.

Другим важным фактором, влияющим на потери напора, является трение движущегося потока о стенки трубопровода, которое характеризуется коэффициентом гидравлического сопротивления.

Значение коэффициента гидравлического сопротивления λзависит от режима движения потока и шероховатости материала стенок трубопровода. Под шероховатостью понимают дефекты и неровности внутренней поверхности трубы. Она может быть абсолютной и относительной. Шероховатость различна по форме и неравномерна по площади поверхности трубы. Поэтому в расчетах используется понятие усредненной шероховатости с поправочным коэффициентом (k1). Данная характеристика для конкретного трубопровода зависит от материала, продолжительности его эксплуатации, наличия различных коррозионных дефектов и других причин. Рассмотренные выше величины являются справочными.

Количественная связь между коэффициентом трения, числом Рейнольдса и шероховатостью определяется диаграммой Муди.

Для вычисления коэффициента трения турбулентного движения потока также используется уравнение Коулбрука-Уайта, с использованием которого возможно наглядное построение графических зависимостей, по которым определяется коэффициент трения:

В расчётах используются и другие уравнения приблизительного расчета потерь напора на трение. Одним из наиболее удобных и часто используемых в этом случае считается формула Дарси-Вейсбаха. Потери напора на трение рассматриваются как функция скорости жидкости от сопротивления трубы движению жидкости, выражаемой через значение шероховатости поверхности стенок трубы: 

Потери давления по причине трения для воды рассчитывают по формуле Хазена — Вильямса:

Пошаговая инструкция, как рассчитать водорасход

Произвести подсчеты можно при помощи таблиц. Но полученные результаты будут неточными. Поэтому лучше проводить расчеты на месте, учитывая скорость потока, материал трубопроводных систем и прочие характеристики трубопровода.

Проще всего рассчитать объем расходуемой H2O по следующей формуле:


q=π*d2 /4*V, где:

  • q – расход воды (л/с);
  • V – скорость течения (м/с);
  • d – диаметр (см).

Использовать эту формулу можно и для поиска других неизвестных. Если известен диаметр и расход воды, можно определить скорость потока. А если известны V и q, можно узнать диаметр.

В большинстве стояков напор водного потока равняется 1,5-2,5 атмосфер. А скорость потока обычно составляет 0,8-1,5 м/с. Может быть установлен дополнительный нагнетатель, который меняет параметры внутри системы. Все данные о нем должны быть указаны в техпаспорте.

Минимальное давление в системе должно составлять 1,5 атмосфер – этого достаточно для работы стиральной машины и посудомойки. Чем оно выше, тем быстрее вода движется по трубам, поэтому водорасход повышается.

Для получения более точных результатов применяется формула Дарси-Вейсбаха, которая учитывает возможные изменения напора воды, что приводит к повышению или снижению давления.

ΔP=λ*L/D*V2 /2q *ϸ, где:

  • ΔP – потеря давления на сопротивлении движения потока;
  • λ – показатель потерь на трение по всей длине;
  • D – сечение трубы;
  • V — скорость течения;
  • L – длина трубопровода;
  • g – константа = 9,8 м/с2;
  • ϸ — вязкость потока.

Такую формулу обычно используют для выполнения сложных расчетов гидродинамики. В остальных случаях применяются упрощенные варианты.

Частный случай расчета водорасхода – через отверстие крана. Применяется формула:

q=S*V, где:

  • Q – водорасход;
  • S – площадь окружности (отверстия крана), определяется по формуле S= π*r2;
  • V – скорость течения, если она неизвестна, определить ее можно, исходя из формулы V=2g*h, где g – константа, h – высота водного столба над отверстием крана.

Правила расчета

При выполнении вычислений необходимо учитывать следующие правила:

  1. Следить за правильностью величин. Если одно значение исчисляется в м/с, то другое должно измеряться в л/с (не в кг/час). Иначе произведенные расчеты будут неверными.
  2. Применять правильные значения констант.
  3. Учитывать данные нагнетателя системы, если он используется. Вся информация о его влиянии на параметры системы указывается в техническом паспорте.
  4. Промежуточные вычисления рекомендуется проводить с точными величинами, а конечный результат можно округлить (лучше в большую сторону).

Чтобы облегчить расчеты, можно воспользоваться калькуляторами в режиме онлайн, в которые достаточно только ввести все известные данные.

США и Британия

В виду того, что в некоторых англоязычных странах объем измеряется в отличных от системы СИ единицах, переводим их в систему СИ.

  • 1 дюйм = 0.0254 м. Тогда кубический дюйм = 0.000016387064 м³ (точно)
  • 1 фут = 0.3048 м. Тогда кубический фут = 0.028316846592 м³ (точно)
  • 1 ярд = 0.9144 м. Тогда кубический ярд = 0.764554857984 м³ (точно)
  • 1 акр = 4840 квадратных ярдов = 4046.8564224 м² (точно)
  • Акр-фут — объем воды, необходимый для покрытия высотой в один фут площади в один акр.   Тогда 1 акр-фут = 1233.48183754752 м³ (точно)
  • 1 баррель (американский, нефтяной) = 0.158988 м³
  • 1 американский галлон = 0.003785411784 м³
  • 1 имперский (британский) галлон = 0.00454609188 м³
  • Принимаем: 1 год = 365.25 суток

И тогда рассчитываем:

  • 1 акр-фут в секунду [af/s] = 1233.48183754752 метр³ в секунду [м³/с] (точно)
  • 1 акр-фут в минуту [af/min] = 20.55803062579 метр³ в секунду [м³/с] (точно)
  • 1 акр-фут в час [af/h] = 0.34263384376 метр³ в секунду [м³/с] (точно)
  • 1 акр-фут в сутки [af/d] = 51.39507656448 метр³ в час [м³/ч] (точно)
  • 1 акр-фут в год [af/yr] = 0.14071205083 метр³ в час [м³/ч] (точно)
  • 1 баррель (нефть) в секунду [bbl/s] = 0.158988 метр³ в секунду [м³/с]
  • 1 баррель (нефть) в минуту [bbl/min] = 9.53928 метр³ в час [м³/ч]
  • 1 баррель (нефть) в час [bbl/h] = 3.815712 метр³ в сутки [м³/сут]
  • 1 баррель (нефть) в сутки [bbl/d] = 58.070367 метр³ в год [м³/г]
  • 1 баррель (нефть) в год [bbl/yr] = 158.988 литров в год [л/г]
  • 1 галлон (US) в секунду = 3.785411784 литров в секунду [л/с]
  • 1 галлон (US) в минуту = 0.0630901964 литров в секунду [л/с]
  • 1 галлон (US) в час = 3.785411784 литров в час [л/ч]
  • 1 галлон (US) в сутки = 3.785411784 литров в сутки [л/сут]
  • 1 галлон (US) в год = 3.785411784 литров в год [л/г]
  • 1 фут³ в секунду [ft³/s] = 1728 [in³/s] = 28.316846592 литров в секунду [л/с] (точно)
  • 1 фут³ в минуту [ft³/min] = 28.8 [in³/s] = 0.4719474432 литров в секунду [л/с] (точно)
  • 1 фут³ в час [ft³/h] = 0.46 [in³/s] = 28.316846592 литров в час [л/ч] (точно)
  • 1 фут³ в сутки [ft³/d] = 0.02 [in³/s] = 1.179868608 литров в час [л/ч] (точно)
  • 1 фут³ в год [ft³/yr] = 1728 [in³/yr] = 28.316846592 литров в год [л/г] (точно)
  • 1 дюйм³ в секунду [in³/s] = 0.0005787037 [ft³/s] = 58.9934304 литров в час [л/ч] (точно)
  • 1 дюйм³ в минуту [in³/min] = 0.0005787037 [ft³/min] = 0.98322384 литров в час [л/ч] (точно)
  • 1 дюйм³ в час [in³/h] = 0.0005787037 [ft³/h] = 0.393289536 литров в сутки [л/сут] (точно)
  • 1 дюйм³ в сутки [in³/d] = 0.0005787037 [ft³/d] = 5.985375126 литров в год [л/г] (точно)
  • 1 дюйм³ в год [in³/yr] = 0.0005787037 [ft³/yr] = 0.016387064 литров в год [л/г] (точно)

Подключение электродвигателя «GRUNDFOS» в соответствии с обозначением на его шильдике

Расшифровка обозначений — D Y 1 х 220-230 / 240 V

  1. Двигатель может быть подключен в однофазную сеть переменного тока напряжением U = 1 x 220-230В.
  2. Двигатель может быть подключен в однофазную сеть переменного тока напряжением U = 1 x 240В.

3 х 220–240D / 380–415Y V

  1. Двигатель может быть подключен в трехфазную сеть переменного тока напряжением U = 3 x 380-415В по схеме «звезда».
  2. Двигатель может быть подклю­чен в трехфазную сеть переменного тока напряжением U = 3 x 220-240В по схеме «треугольник» (например в Бельгии, в Норвегии, в Италии, во Франции).
  3. Двигатель может быть подключен в трехфазную сеть переменного тока напряжением U = 3 x 220-240В по схеме «звезда-треугольник».

3 х 380–415D V

  1. Двигатель может быть подключен в трехфазную сеть переменного тока напряжением U = 3 x 380-415В по схеме «треугольник».
  2. Двигатель может быть подключен в трехфазную сеть переменного тока напряжением U = 3 x 380-415В по схеме «звезда-треугольник».

С этим читают