Odczytujemy z wykresu (rys. 3—14) wartość X = 0,032, Spadek
, _ v2 ^ 1 _ 1,52 " 2g A d “ 2 ■ 9,81
0,032
0,0183
m sł w m
18,3%o.
hstrL = J- L = 0,0183-100 = 1,83 m
Dla porównania obliczenie współczynnika X i spadku powtórzymy wg wzoru Manninga przy wsp. szorstkości n = 0,013 (tab. 3-3):
X = 124,6 — = 124,6 = 0,034
Jak widać przy chropowatości k > 1,0 mm różnice te są niewielkie. Obliczymy spadek w jednostkach ciśnienia na 1m przewodu dla X = 0,034
w2 i 1 £2 1 pa
Jp = Pt^7=1 000 ' “o - ‘ 0.034 ■ ~ = 191,25 — = 19,1 %„(6-7) za Ł 0,2 m
6.1.2. Straty ciśnienia miejscowe
Miejscowe straty ciśnienia spowodowane są oporami powstałymi wskutek zwężenia i rozszerzenia przewodu, zmiany kierunku przepływu oraz uzbrojenia przewodu w armaturę, np. zawory, wodomierze itp. Na pokonanie tych oporów strumień traci część energii ciśnienia. Wysokość tych strat obliczamy .ze wzoru
hstrm = ę-^[mL lub p = p £^[Pa] (6-8)
gdzie: p - gęstość cieczy — m3
v- średnia prędkość strumienia za przeszkodą powodującą straty ciśnienia
C,- współczynnik miejscowych strat ciśnienia, nazywany również współczynnikiem miejscowych oporów hydraulicznych.
Wybrane wartości współczynników miejscowych oporów hydraulicznych wg normy PN-76/M-34034 podano w tablicy 6-1.
W dalszych rozważaniach straty ciśnienia miejscowe będziemy oznaczali również symbolem hm, straty na długości przewodu symbolem hL. Na załączonych tablicach 6-1 zostały podane wartości współczynników strat miejscowych.
Tablica 6-1A i 6-1B dla kształtek i armatury wg PN-76/M-34034
Tablica 6-1C dla kształtek wodociągowych nie objętych normą
PN-76/M-34034
Tablica 6-1D dla kształtek z tworzyw sztucznych.
W obliczeniach nie wymagających większego stopnia dokładności, straty miejscowe możemy przeliczyć w stosunku procentowym do liniowych strat energetycznych, czyli wysokości ciśnienia na długości przewodu t\.
- długie przewody zewnętrznej sieci wodociągowej i stałe rurociągi deszczowni hm= 5-10% hL zwykle przyjmujemy 10%
- wewnętrzne instalacje wodociągowe hm= 10-30% hL, zwykle przyjmujemy hm= 15% hL wyjątkowo 30% hL.
Długość zamienną strat ciśnienia w stosunku do długości przewodu, możemy obliczyć ze wzoru:
r
l-zam d [m]
• Przykład 2.
Obliczyć zamienną długość odcinka przewodu z tworzywa sztucznego, jeżeli d = 100mm, kąt zmiany kierunku przewodu (p= 90°, C= 0,98 (tablica 6-1 d),
X = 0,025, L=10 m, v=1,2 — s
Rozwiązanie.
r n 98
L-zam = T" d = -^--0,1 = 3,92 « 4,0 m zam X 0,025
Aby obliczyć straty ciśnienia Lzam, należy je dodać do długości projektowanego przewodu i dalej liczyć jak straty liniowe
L0 = L + Lzam = 10 + 4 = 14 m
h - v2 hstrL 2g
1,22
2-9,81
0,025
0,26 m
• Przykład 3.
Obi. hstrL w rurociągu, d=200 mm, L = 100 m, k = 1,0 mm, Q = 0,047m3/s. Q2. L 0.0472 • 100
Wg. zał. 6 K = 0,3373, stąd hstr = —— = —-= 1,94 m
ą ® K2 0,33732
J = J]str = -l000 = 19>4 %0
L 100
109