Obliczenia hydrauliczne

Obliczenia hydrauliczne prowadzone są w układzie wody zasilającej punkty czerpalne oraz w obiegu cyrkulacyjnym. Polegają na wyznaczeniu strat ciśnienia: liniowych (na długości rurociągu) i miejscowych (na kształtkach połączeniowych i armaturze zaporowej).

Straty liniowe jednostkowe określane są wzorami Darcy-Weisbacha.

Współczynnik oporów liniowych

Całkowite straty ciśnienia na odcinku obliczeniowym wyznaczane są przez przemnożenie wartości jednostkowej liniowej straty ciśnienia.

Całkowita strata ciśnienia liniowego na ścieżce obliczeniowej składa się z sumy strat odcinkowych.

Straty miejscowe określane są na podstawie wzorów Darcy-Weisbacha i Colebrooka-White’a oraz współczynnika oporów miejscowych. Dodatkowo dla armatury zaporowej i pomiarowej możliwe jest określanie współczynnika oporów Kvs lub bezpośrednie wpisanie wartości straty miejscowej przez użytkownika.

Straty miejscowe dla obiektu na odcinku obliczeniowym z określeniem współczynnika oporów ζ:

Straty miejscowe dla obiektu na odcinku obliczeniowym z określeniem współczynnika oporów Kvs:

Opory miejscowe dla obiektów na danym odcinku obliczeniowym, niezależnie od tego, jaką metodą są wyznaczane, są następnie do siebie dodawane. Opory miejscowe na granicy działek zalicza się do działki o mniejszym przepływie. Jeżeli odcinki obliczeniowe są o tym samym przepływie (dwie rury o różnych średnicach połączone ze sobą), to opory miejscowe zaliczamy do odcinka o mniejszej średnicy wewnętrznej (ewentualnie o większej prędkości) przy tym samym przepływie.

Oznaczenia użyte we wzorach:

Δh_i – jednostkowy spadek ciśnienia na metr bieżący rurociągu, [Pa],

Z_z – miejscowa strata ciśnienia, [Pa],

Z_k – miejscowa strata ciśnienia, [bar] – program przelicza na właściwe jednostki,

V – prędkość wody w rurociągu, [m/s],

Ρ – gęstość średnia wody, [kg/m³],

k – współczynnik chropowatości materiału, [mm],

D – średnica wewnętrzna rurociągu, [mm],

Re – liczba Reynoldsa,

L – długość rurociągu obliczeniowego, [m],

q – przepływ obliczeniowy, [m³/h].

Wszystkie jednostki przeliczane są przez program na wyświetlane w oknach dialogowych.

Program wyznacza całkowitą stratę ciśnienia na wybieranych przez użytkownika ścieżkach oraz wyznacza ciśnienie czynne geometryczne dla każdego odbiornika. Daje to możliwość określenia ścieżki krytycznej i porównania z wartością ciśnienia dyspozycyjnego zdefiniowaną w Punkcie włączenia. Informuje o konieczności zastosowania urządzenia do podnoszenia ciśnienia wody.

 

W obiegach cyrkulacyjnych znajomość strat ciśnienia w najniekorzystniejszym obiegu jest podstawą do wyznaczenia wysokości podnoszenia pompy cyrkulacyjnej. Wydajność pompy określana jest
w zależności od miejsca jej włączenia w instalację.