DOMCALCv1.0BUILDING CALCULATION SYSTEM

Calcul hidraulic conductă online

Calculatorul determină viteza apei, numărul Reynolds, coeficientul de frecare și pierderile de presiune în conductă după debit, diametru, lungime, temperatură, rugozitate și rezistențe locale.

DOC_REF // CALC-CALCUL-HIDRAULIC-CONDUCTA

Parametrii conductei

Apă și rezistențe

Dependența pierderilor de presiune de diametru

Debit-
Diametru interior-
Lungime-
Temperatura apei-
Rugozitate-
Rezistențe locale-

Densitatea apei-
Vâscozitate cinematică-
Viteza apei-
Numărul Reynolds-
Regimul curgerii-
Coeficient de frecare-

Pierderi liniare-
Pierderi locale-
Pierderi totale-
Pierderi totale-
Pierderi totale-
Înălțime de pompare echivalentă-
Rezistență hidraulică S-

Rezultatul este o estimare inginerească pentru conducte cu apă. Pentru un proiect de încălzire sau alimentare cu apă verificați vitezele, fitingurile, curba pompei și normele aplicabile.

01 / Metodologia de calcul

Despre calculul hidraulic al conductei

Calculatorul face o estimare hidraulică preliminară pentru conducte cu apă din sisteme de încălzire, alimentare cu apă și circuite tehnologice. După debit, diametru, lungimea tronsonului, temperatura apei, rugozitatea țevii și suma rezistențelor locale, el determină viteza curgerii, numărul Reynolds, coeficientul de frecare și pierderile de presiune.

Rezultatul este util pentru verificarea rapidă a diametrului, estimarea înălțimii de pompare și compararea materialelor de țeavă. Pentru proiectul de execuție trebuie verificate schema, armăturile, temperatura reală a agentului, echilibrarea și normele aplicabile.

Pregătirea datelor

Debitul se convertește în debit volumetric QQ în m³/s. Pentru m³/h se împarte la 3600, pentru l/s la 1000, pentru l/min la 60000, iar pentru m³/min la 60.

Diametrul interior al conductei se calculează din diametrul exterior DD și grosimea peretelui ss:

d=D−2s1000d = \frac{D - 2s}{1000}

Valorile DD și ss sunt în milimetri, iar dd rezultă în metri.

Proprietățile apei

Densitatea apei este estimată după temperatura medie:

ρ=−0.003t2−0.1511t+1003.1\rho = -0.003t^2 - 0.1511t + 1003.1

unde ρ\rho este în kg/m³, iar tt în °C. Vâscozitatea cinematică în m²/s:

ν=0.01781+0.0337t+0.000221t2⋅10−4\nu = \frac{0.0178}{1 + 0.0337t + 0.000221t^2}\cdot10^{-4}

Viteza și regimul curgerii

Aria secțiunii de curgere:

A=πd24A = \frac{\pi d^2}{4}

Viteza apei:

v=QA=4Qπd2v = \frac{Q}{A} = \frac{4Q}{\pi d^2}

Numărul Reynolds:

Re=vdνRe = \frac{vd}{\nu}

Pentru Re≤2320Re \le 2320 curgerea este considerată laminară. Pentru 2320<Re<40002320 < Re < 4000 calculatorul indică zona de tranziție. Pentru Re≥4000Re \ge 4000 curgerea este turbulentă.

Coeficientul de frecare

Rugozitatea absolută ε\varepsilon se alege după materialul țevii și se transformă din milimetri în metri. Coeficientul de frecare λ\lambda:

λ=75Re\lambda = \frac{75}{Re}

pentru regim laminar;

λ=0.3164Re0.25\lambda = \frac{0.3164}{Re^{0.25}}

pentru zona de tranziție;

λ=0.11(68Re+εd)0.25\lambda = 0.11\left(\frac{68}{Re}+\frac{\varepsilon}{d}\right)^{0.25}

pentru regim turbulent cu rugozitate;

λ=0.11(εd)0.25\lambda = 0.11\left(\frac{\varepsilon}{d}\right)^{0.25}

pentru regim complet rugos.

Pierderi de presiune

Presiunea dinamică:

pd=ρv22p_d = \frac{\rho v^2}{2}

Pierderile liniare după Darcy-Weisbach:

Δpl=λLdρv22\Delta p_l = \lambda\frac{L}{d}\frac{\rho v^2}{2}

Dacă rezistențele locale sunt activate, se adaugă pierderile în fitinguri și armături:

Δpm=Σζρv22\Delta p_m = \Sigma\zeta\frac{\rho v^2}{2}

Pierderi totale:

Δp=Δpl+Δpm\Delta p = \Delta p_l + \Delta p_m

Înălțime de pompare echivalentă:

H=Δp9807H = \frac{\Delta p}{9807}

Rezistența hidraulică a tronsonului:

S=ΔpQh2S = \frac{\Delta p}{Q_h^2}

unde QhQ_h este debitul în m³/h.

Verificare practică

În multe sisteme cu apă viteza se menține orientativ în intervalul 0.25-1.5 m/s. Dacă rezultatul intră în zona de tranziție după ReRe, este utilă verificarea unui diametru vecin sau clarificarea rugozității și a rezistențelor locale.

02 / FAQ — Întrebări frecvente

De ce este necesar calculul hidraulic al conductei?

Calculul arată ce presiune se pierde pe un tronson de țeavă la debitul introdus. Cu acest rezultat se poate verifica diametrul, viteza apei și dacă pompa are suficientă înălțime de pompare pentru încălzire, alimentare cu apă sau alt circuit.

De ce cresc pierderile de presiune când diametrul scade?

La același debit, un diametru interior mai mic crește viteza apei. În relația Darcy-Weisbach pierderile depind de v2v^2 și de raportul L/dL/d, de aceea o reducere mică a diametrului poate mări mult pierderea de presiune.

Cum aleg rugozitatea conductei?

Pentru plastic nou, cupru și alamă se folosește o rugozitate foarte mică. Pentru oțel, oțel zincat și conducte vechi valoarea este mai mare. Dacă țeava este veche sau are depuneri, alegeți o rugozitate mai mare.

Ce înseamnă suma coeficienților Σζ?

Σζ este suma coeficienților adimensionali ai rezistențelor locale pentru coturi, teuri, robinete, supape, intrări și ieșiri. Dacă tronsonul este doar o țeavă dreaptă, opțiunea poate fi dezactivată. Dacă există multe fitinguri, pierderile locale pot fi importante.

Ce viteză a apei este potrivită?

Pentru multe instalații cu apă se folosește orientativ intervalul 0.25-1.5 m/s. Vitezele mai mici pot îngreuna eliminarea aerului și impurităților, iar cele mai mari cresc zgomotul, eroziunea și consumul pompei.

Ce fac dacă numărul Reynolds este în zona de tranziție?

Intervalul ReRe de la 2320 la 4000 indică o curgere mai sensibilă la ipoteze. Este util să verificați un diametru vecin, să clarificați debitul și să alegeți o rugozitate realistă pentru conductă.