Quais fatores afetam a velocidade da água na tubulação e como fazer os cálculos necessários

Ao construir uma rede autônoma de abastecimento de água para uma casa particular, é preciso pensar em um número suficientemente grande de parâmetros que farão do abastecimento de água uma rede que funciona por muito tempo e não exige grandes custos para sua manutenção. Um dos fatores importantes é a velocidade do movimento da água nas tubulações de abastecimento de água.

Por que a velocidade deve ter um certo valor

A velocidade da água nas tubulações é levada em consideração ao escolher o material e o diâmetro da tubulação

Se a velocidade for insuficiente, partículas não dissolvidas irão se depositar nas paredes do tubo, que vêm com a água de um poço ou poço. Isso levará ao assoreamento e à diminuição da área de fluxo. Como resultado, a pressão e o desempenho de todo o sistema diminuirão.

Se a velocidade da água no abastecimento de água for elevada, isso acarreta um aumento da pressão do líquido bombeado nas paredes dos tubos e nas suas juntas. Há uma grande probabilidade de ocorrer um vazamento em algum ponto do pipeline ao longo do tempo.

Velocidades típicas

Existem valores recomendados para o caudal de água nas tubagens de abastecimento de água, que dependem do material de que são feitas as tubagens de água, sejam novas ou já se encontrem em funcionamento. Aqui estão algumas dependências para ajudá-lo a fazer a escolha certa.

Diâmetro do tubo, mm
Velocidade do tubo de plástico m / s
Velocidade do tubo de aço, m / s
novovelho
50220,70,062
100110,740,068
2007,60,820,076

A velocidade depende diretamente do diâmetro dos tubos. Além disso, quaisquer fluidos que se movam através dos tubos obedecem às leis da física. No encanamento, essas leis procuram impedir o movimento da água. A força aplicada a isso é chamada de força de resistência. Isso leva a perdas de carga e, conseqüentemente, a uma diminuição na velocidade.

Normalmente, a fórmula para a vazão de água em dutos, como tal, não é usada em nenhum lugar. Porque não faz sentido calcular o que já foi comprovado e está disponível gratuitamente em tabelas. É considerado o valor padrão recomendado.

O próprio parâmetro da vazão de água em dutos é usado para calcular várias características da rede de abastecimento de água. Por exemplo, ao calcular o consumo de água ou ao escolher o diâmetro dos tubos.

Encanamento significa redes de água potável, abastecimento de água quente e sistemas de combate a incêndio.

Exemplos de cálculo

Mais frequentemente, a velocidade é usada para calcular o fluxo de água ou o diâmetro do tubo. Para fazer isso, use a fórmula:

W = V × SOnde C - consumo, V - velocidade, S - área da seção transversal dos tubos selecionados.

De acordo com uma das tabelas, a velocidade do movimento da água é selecionada. Se for um sistema de abastecimento de água para incêndio, este parâmetro deve estar dentro de 3 m / s. Um valor bastante grande, mas para um sistema de abastecimento de água deste tipo, o valor é calculado em média, às vezes mais.

Por exemplo, você precisa calcular a seção transversal do tubo. Para fazer isso, você também precisa determinar quanta água será consumida por aspersores ou drenchers do sistema de incêndio. É também um valor tabular, dependendo da área protegida de um edifício ou estrutura. Que seja um sistema de incêndio em um fluxo, no qual a vazão é geralmente 3,5 l / s ou 0,0035 m³ / h.

Conhecendo todos os parâmetros necessários do sistema de abastecimento de água, pode-se calcular a seção transversal das tubulações que serão instaladas na rede:

S = W / V = ​​0,0035: 3 = 0,0012 m².

Conhecendo a seção transversal do tubo, você pode calcular seu diâmetro. A fórmula da área é a seguinte: S = πD² / 4, daí a fórmula para o diâmetro:

D = √4S / π = √ (4 × 0,0012: 3,14) = 0,0038 m ou 38 mm. Não existe esse valor para o diâmetro do tubo, então você precisa escolher o padrão maior - 40 mm.

Este é o exemplo mais simples.Na realidade, a maioria dos sistemas de abastecimento de água são esquemas complexos, nos quais existem curvas, seções conectadas, válvulas de corte instaladas e outros obstáculos que reduzem a velocidade do movimento da água no sistema de abastecimento de água. Ao mesmo tempo, estações elevatórias são instaladas em diversas redes, que geram produtividade e pressão. Muitas vezes, quantas unidades de bombeamento estão instaladas no sistema, que funcionam alternadamente: duas, três, uma de cada vez, em diferentes sequências de ligar e desligar.

Nesses casos, o cálculo é realizado em etapas, para cada seção separadamente. Neste caso, devem ser considerados coeficientes adicionais, que neutralizam os valores obtidos, bem como as perdas de pressão nas conexões e nos locais onde estão instaladas as válvulas de bloqueio.

Quociente de vazão

A velocidade da água na tubulação tem dois significados: nas paredes é igual a zero, no eixo - o parâmetro máximo. Quanto mais longe do eixo, mais fraco se move a água.

Se considerarmos o cilindro pelo qual o fluido se move como um modelo imaginário, podemos dizer que nenhuma força atuará sobre a água no interior do tubo. Mas, na realidade, não é assim. A primeira força que atua no fluxo de água é a força de atrito contra as paredes internas da tubulação. Diminui com a distância das paredes.

A segunda força é a força de bombeamento, agindo da bomba na direção do fluxo. Se este parâmetro estiver sempre inalterado, o fluxo de fluido dentro do tubo é laminar. A velocidade mantém-se inalterada, nas paredes é igual a zero. Essa é a situação ideal.

Na prática, isso raramente acontece. Existem muitos fatores para isso, por exemplo, ligar e desligar a bomba, entupir o filtro e assim por diante. Nesse caso, nas paredes dos dutos, a velocidade muda bruscamente: ora mais, ora menos, ora com uma diferença enorme. No resto, essa característica muda menos.

Muitos portais online oferecem calculadoras que podem ser usadas para calcular a taxa de fluxo de um fluido que passa por um cilindro. Isso requer apenas dois parâmetros:

  • diâmetro interno do tubo em mm;
  • o desempenho do sistema de abastecimento de água, ou seja, o volume de líquido que passa pela tubulação por um determinado período de tempo (m³ / hora).

Mas essas calculadoras não levam em consideração o material de que os tubos são feitos, bem como a presença ou ausência de acessórios, circuitos adicionais e válvulas. Esses serviços de cálculo podem ser tomados como base, mas você não deve esperar um valor exato deles.

Ao resolver a questão relacionada com a velocidade de movimento do fluxo de água na rede de abastecimento de água, é necessário determinar com clareza a complexidade do sistema, o desempenho das estações elevatórias e os tipos de condutas utilizadas. A maneira mais fácil é selecionar este valor de acordo com a tabela na qual os indicadores são calculados há muito tempo e têm a garantia de serem confiáveis.

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