Projekční podklady a pomůcky - Výpočet tlakových ztrát při proudění tekutin potrubím
| ZÁSOBOVÁNÍ TEPLEM | VODA KANALIZACE PLYN | VĚTRÁNÍ | VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ | ZÁSOBOVÁNÍ CHLADEM | POŽÁRNÍ BEZPEČNOST | ELEKTRO-INSTALACE | ENERGETICKÁ NÁROČNOST |
Tlakové ztráty při proudění tekutin potrubím
Obsah:
ztráty třením
ztráty místními odpory
celková tlaková ztráta
součinitel vřazených odporů
= vznikají v celém průtočném průřezu a na celé délce potrubí
pro kruhový průřez:
λ - součinitel tření
U - obvod průtočného průřezu
S - plocha
w - střední rychlost proudění
ρ - měrná hmotnost kapaliny
d - průměr průtočného průřezu
Součinitel λ závisí na Reynoldsově čísle Re a na drsnosti stěn potrubí k
- při laminárním proudění: λ =
(1.1) - při turbulentním proudění rozlišujeme dva případy:
- s hydraulicky hladkými stěnami, tj. při relativní drsnosti stěn ε:
≥
=
(1.2)
- s hydraulicky drsnými stěnami, tj. při relativní drsnosti stěn ε:
≥
k - absolutní drsnost stěn potrubí [m]
Hodnoty absolutní drsnosti k pro různé druhy potrubí jsou uvedeny v tab.1.
tab.1
|
Materiál |
Drsnost k [mm] |
| Pozinkovaný ocelový plech,12 přírubových spojů na délku 10 m |
0,15 |
Betonový kanál:
|
0,20 – 0,30 0,30 – 0,80 0,80 – 2,00 2,00 – 10,0 |
| Azbestocement |
0,2 – 0,6 |
| tažené trubky měděné, skleněné,z plastických hmot |
0,0014 – 0,016 |
V praxi se počítá většinou s turbulentním prouděním s hydraulicky drsnými stěnami. Pro různé relativní drsnosti e jsou hodnoty součinitele tření l podle rovnice 1.3 uvedeny v tab.2
tab.2
|
relativní drsnost ε |
součinitel tření λ |
relativní drsnost ε |
součinitel tření λ |
|
0,000 02 |
0,009 01 |
0,002 50 |
0,024 85 |
|
0,000 05 |
0,010 54 |
0,005 00 |
0,030 33 |
|
0,000 10 |
0,011 97 |
0,010 00 |
0,037 85 |
|
0,000 20 |
0,013 71 |
0,020 00 |
0,048 58 |
|
0,000 50 |
0,016 69 |
0,025 00 |
0,052 99 |
|
0,001 00 |
0,019 61 |
0,050 00 |
0,071 42 |
|
0,002 00 |
0,023 39 |
Pro obdélníkové průřezy je třeba místo s průměrem d počítat s tzv. rovnomocným (ekvivalentním) průměrem de podle vztahu:
[Pa] (1.4)
z …bezrozměrný součinitel vřazeného odporu
Součinitel z závisí především na geometrickém tvaru odporové části potrubí a zjišťuje se převážně experimentálně. Pro nejčastější druhy vřazených odporů jsou hodnoty součinitele z uvedeny v 
[Pa] (1.5)
Skládá-li se potrubí z úseků, které se od sebe liší průřezem a tedy i rychlostí proudění w, určí se celková tlaková ztráta jako součet ztrát v jednotlivých úsecích.