Zależnośc Między Srednicą Rury A Cianieniem

[rafkawasaki]

Jaka jest zależność miedzy ciśnieniem wody wypływającej z hydroforu. Czy ciśnienie wody wypływające z hydroforu będzie uzależnione od średnicy pokudłaczonej rury czy cisnienie będzie niezmienne a tylko ilość wypływającej wody będzie większa?

[m77]

Prawo Bernoulliego: suma ciśnienia statycznego i dynamicznego jest stała.

http://mpancz.webpark.pl/fizbernoulli.php

[adamasz]

Żeby być jeszcze dokładniejszym, to zasada zachowania energii wtrąca do tego równania jeszcze rozproszenie en. na oporach przepływu: czyli jak damy bardzo mały przekrój i duże ciśnienie, to sporo energii strugi pójdzie na walkę z oporami przepływu (miejscowym + liniowym) i zauważymy dotkliwy spadek ciśnienia! To, że ciecz podgrzeje się przy okazji jast naturalną konsekwencją sprężu :D

Chyba o to chodziło Koledze; zagadnienia przepływów laminarnych i turbulentnych omawiają podręczniki akadem., a praktyka liczy sobie na tabelach oporów rur i kształtek, no i tego się trzymajmy :)

Hydrofor ma swoją charakterystykę tłoczenia (zal ciśnienie-wydatek objętościowy) i po ustaleniu oporów wypływu można określić wielkość strumienia przy danym ciśnieniu. W praktyce mamy zbiornik buforowy z poduszką powietrzną, który łagodzi zmiany strumienia i wówczas decydujące na początku jest ciśnienie w zbiorniku, które maleje wraz z rozbiorem, a rośnie po ponownym uruchomieniu pompy.

PozdrA.

[rafkawasaki]

Prawo Bernoulliego: suma ciśnienia statycznego i dynamicznego jest stała.

http://mpancz.webpark.pl/fizbernoulli.php

Mam jeszcze kilka prostych pytań:

1. Czy ciśnienie u odbiorcy znajdującego się blisko wieży ciśnień będzie większe niż u odbiorcy na końcu linii?

2. Czy jeśli odkręcimy kilka hydrantów, to u odbiorcy znajdującego się na końcu wodociągu ciśnienie spadnie czy nie?

3. Jak obliczyć ciśnienie w wodociągu jeśli znamy wysokość n.p.m. w miejscu odbioru i wysokość wieży ciśnień?

[adamasz]

Ad 1. Zgodnie z prawem Pascala - jeśli sa połączone rurą poziomą, to spoczynkowo ciśnienia są jednakowe w każdym jej punkcie. Po odkręceniu zaworu na końcu rury powstanie spadek ciśnienia wynikający z oporów przepływu (liniowe i miejscowe po praktycznemu, a turbulentne i laminarne po naukowemu) - podobnie jak z napięciem w sieci el, czyli analogia elektryczna :lol: ! Wynika stąd, że ciśnienie wzdłuż rurociągu będzie coraz niższe, a jego spadek proporcjonalny do wielkości strumienia i oporów pojawiających się na jego drodze...

Ad 2. Spadnie z powodów w/w, ale każdorazowo trzebaby policzyć te spadki wg metod praktycznej (łatwiej) lub naukowej (dość przeraźliwie skomplikowanej :lol: ).

Ad 3. Jeśli masz na myśli ciśnienie spoczynkowe, to jeśli w wieży ciśnień mamy połączenie lustra wody z atmosferą (zwykle tak), to ciśnienie na zaworze będzie iloczynem gęstości cieczy, przyspieszenia ziemskiego, oraz różnicy wysokości lustra wody w wieży a wysokości npm zaworu: p=ro x g x (H-h)! No i ro dla czystej wody przyjmuje się 1kg/dm^3 czyli mamy z grubsza 1Bar na 10m słupa wody. Jednak po rozpoczęciu czerpania z zaworu sytuacja staje się złożona - musimy liczyć straty przesyłowe i ciśnienie robocze nam spada; do tego woda w wieży jest coraz niżej - a więc jest co obliczać ;)

 

A tak ogólnie, to dzięki za podrzucenie problemu - w szkole zwykle oplatają wszystko gęsto wzorami do wykucia, a brakuje ogólnej narracji problemów i mechanizmu kolejnego ich rozwiązywania.

 

PozdrA.

[rafkawasaki]

A jak sytuacja wygląda z natężeniem przepływu i ciśnieniem dynamicznym jeśli do kranu 3/4 cala podłącze waż 3/4 , a jak zmieni się ciśnienie i ilość pobranej wody jeśli podłączymy waż 1/2 cala. Czy w ciągu 1 minuty pobierzemy z obydwu węży tyle samo wody czy z 3/4 więcej ale o mniejszym ciśnieniu?

[adamasz]

Człowieku, nie ten adres - nie jestem wróżką/wróżkiem :( ; wszystko to, co Ci poprzednio napisałem obejmuje i Twoje przypadki... Zwykle przyjmuje się dużą sięć wodoc. jako źródło 'sztywne' czyli o stałym ciśnieniu; jak zmniejszysz przekrój węża, to wzrosną Ci opory liniowe (miejscowe troszkę też, bo zakładasz 'ciaśniejsze' przyłącze 1/2) . Wniosek - na końcówe węża 1/2" będziesz miał i mniejsze ciśnienie efektywne (p stat +p dyn) i mniej wody popłynie na sekundę (mniejszy strumień dv/dt). Ale ILE - to zadanie do obliczeń, które wymagają precyzyjnych danych (np. opór liniowy węża, miejscowy przyłącza) i warunków brzegowych (sztywność sieci, ciśnienie początkowe).

Oczywiście że więcej na minutę poleci z grubszego węża: przekrój strumienia większy i opory po drodze mniejsze! No i końcówka zadania jest nieprawdziwa: wyleci WIĘCEJ i przy WIĘKSZYM ciśnieniu :( !

 

WESOŁYCH CIEPŁYCH I SUCHYCH ŚWIĄT, NO I PŁYNNEGO WEJŚCIA (BEZ PRZYDŁAWIEŃ :( ) W NOWY ROK !!!

PozdrA.

[adamasz]

PS: Spytasz może, dlaczego jak ściśniesz koniec węża (mniejszy przekrój) albo właśnie dasz szczuplejszy wąż, to woda leci dalej niż z węża grubego??? To właśnie wzrosło to 1/2ro x w^2 we wzorze Bernoulliego - konkretnie zaś prędkość strumienia w czyli dl/dt ! Inaczej mówiąc: wzrosło ciśnienie dynamiczne. A łączne ciśnienie na końcu węża będzie i tak mniejsze z w/w powodów.

Ale i tak straty na oporach będą większe i wody na minutę wyleci MNIEJ wbrew pozorom...

[Hermann]

Witaj adamasz,

 

Co prawda nie o "ściskaniu węża' ;) ale mam do Ciebie takie pytanie.

Jestem na etapie montażu hydrofora (do ogrodu) - taki tam sobie średni sprzęt - 4000l/h Pmax 4,8bar, 24l.

 

Gdybyśmy rozpatrzyli sytację czysto teoretycznie - bo pomimo iż Matematyka jest królowa Nauk, to zmagania z nią są niekiedy bardzo mozolne, a czasem ponad miarę naszych potrzeb.

 

Do rzeczy - podane powyżej parametry pompy dotyczą pomiarów (producenta) na jej wyjściu G1", rozumiem że, zachowuwjąc ów przekrój rury az do hydrantu (w pomijalnej odległości 1m) zachowam równiez jej nominalne parametry, lecz co w przypadku gdy przekrój rury (na wyjściu pompy) zwiększymy odpowiednio do 1,5" oraz 2" - Czy będę miał zachowane ciśnienie robocze na poziomie 0,4MPa? - czy też jakoś ono spada, w/g jakiegoś uproszczonego wzoru?

 

 

mój zamysł - podlać 1500m² trawy mając na stanie 25m weża i ujęcie prawie na środku pola ;)

[AdamGuitar]

Spójrz na problem od strony pompy zasilającej (hydroforowej) bo to jest najsłabsze ogniwo tej instalacji. Niestety nie podajesz charakterystyki pompy. Jeśli zaś podane przez ciebie parametry są maksymalnymi to nie są one rewelacyjne. Ciśnienie 4,8 bar to maksymalne ciśnienie jakie można uzyskać na pompie należy odjąć od tego wysokość ssania pompy w zależności od głębokości ujęcia (poziomu wody w ujęciu) czyli od 4 do 8m ( również w zależności od danych producenta) czyli 4,8bar - 0,6 bar daje 4,2 bar przy zerowym wypływie. W zależności od charakterystyki pompy mamy (przykładowa charakterystyka pompy JP-5) 1800l/h przy wysokości ponoszenia 4,4bar (ciśnienie maksymalne) wydajność jest )m3/h, 30m (ok. 3 bar), 3m3/h dla ciśnienia 2 bar. do tego spadki ciśnień na przewodach (węże) oraz końcówki rozbryzgowej. końcówki wężów powodują zamianę ciśnienia na prędkość wypływu. jednak całość jest zależna od elementu początkowego tj. pompy.

Podsumowując chcąc uniknąć strat na ciśnieniu w wężu należy stosować zwiększone średnice. największe straty ciśnienia w tym przypadku będą na dyszy wypływowej ale w zamian otrzymujemy większy zasięg strumienia wypływającej wody.

[AdamGuitar]

No i jeszcze jedno przy braku rozbioru wody ciśnienie wody w każdym punkcie instalacji na tej samej wysokości będzie równe. W każdym innym przypadku będzie różne w zależności od odległości. Jednak straty będą mniejsze wraz ze wzrostem średnicy instalacji, jednak nigdy nie będą równe na początku i końcu instalacji. (chyba że przy bardzo małym poborze wody).

[kiminero]

24 l pojemności, teoretyczny wydatek 4000 l/h, czyli zwykły minihydrofor ogrodowy. Według mnie najbardziej istotne jest z jakiej głębokości będzie pobierana woda. Im niżej lustro od hydrofora, tym wydajność mniejsza.

Dla wartości ciśnienia na "hydrancie" nie ma znaczenia zwiększanie średnicy dopływu z hydrofora, zwłaszcza na tym 1 m odcinku. "Wąskim gardłem" jest 1 calowe wyjście pompy, które z dużym zapasem obsłuży jej małe możliwości.

Jedynym sposobem zachowania stałego ciśnienia na końcówce węża, jest takie dobranie wypływu aby pompa nadążała "stratę" objętości wody hydroforze uzupełniać na bierząco. Ponieważ urządzenie już posiadasz, najprościej będzie ustalić to eksperymentalnie. Innymi słowy musisz sprawdzić ile można max podpiąć zraszaczy, by pompa utrzymywała zakładane 0,4 MPa.

[AdamGuitar]

Na zraszaczu przy takiej pompie to strata od 0,2 bar w zależności od konstrukcji.