Cómo calcular el caudal de una tubería. Como calcular el caudal de agua por una tubería por presión y diámetro Cálculo del paso de líquido por una tubería

En algunos casos, uno tiene que enfrentarse a la necesidad de calcular el flujo de agua a través de una tubería. Este indicador indica cuánta agua puede pasar la tubería, medida en m³/s.

• Para las organizaciones que no han puesto el medidor en el agua, el cargo se basa en la permeabilidad de la tubería. Es importante saber con qué precisión se calculan estos datos, para qué y a qué tasa hay que pagar. Esto no se aplica a los individuos, para ellos, en ausencia de un medidor, el número de personas registradas se multiplica por el consumo de agua de 1 persona según las normas sanitarias. Este es un volumen bastante grande y con las tarifas modernas es mucho más rentable instalar un medidor. De la misma manera, en nuestro tiempo, a menudo es más rentable calentar el agua usted mismo con una columna que pagar los servicios públicos por su agua caliente.
• El cálculo de la permeabilidad de la tubería juega un papel muy importante al diseñar una casa, al llevar las comunicaciones a la casa .

Es importante asegurarse de que cada ramal del suministro de agua pueda recibir su parte de la tubería principal, incluso durante las horas pico de consumo de agua. La plomería se creó para la comodidad, la conveniencia y la facilidad de trabajo para una persona.

Si todas las noches el agua prácticamente no llegará a los habitantes de los pisos superiores, ¿de qué tipo de comodidad podemos hablar? ¿Cómo puedes beber té, lavar platos, nadar? Y todos beben té y se bañan, por lo que el volumen de agua que podía dar la tubería se repartía por los pisos inferiores. Este problema puede jugar un papel muy malo en la lucha contra incendios. Si los bomberos se conectan a la tubería central y no hay presión en ella.

A veces, calcular el flujo de agua a través de una tubería puede ser útil si, después de reparar el suministro de agua por parte de maestros desafortunados, reemplazando parte de las tuberías, la presión ha disminuido significativamente.

Los cálculos hidrodinámicos no son una tarea fácil, generalmente realizados por especialistas calificados. Pero, digamos que se dedica a la construcción privada, diseñando su casa espaciosa y acogedora.

¿Cómo calcular usted mismo el flujo de agua a través de la tubería?

Parecería que es suficiente saber el diámetro del orificio de la tubería para obtener, quizás, cifras redondeadas, pero generalmente justas. Por desgracia, esto es muy poco. Otros factores pueden cambiar el resultado de los cálculos a veces. ¿Qué afecta el flujo máximo de agua a través de la tubería?

1. Sección de tubería. factor obvio. Punto de partida de los cálculos hidrodinámicos.
2. Presión de tubería. A medida que aumenta la presión, pasa más agua a través de una tubería con la misma sección transversal.
3. Curvas, giros, cambio de diámetro, ramificación bloquear el flujo de agua a través de la tubería. Varias opciones en diferentes grados.
4. Longitud de la tubería. Las tuberías más largas llevarán menos agua por unidad de tiempo que las más cortas. Todo el secreto está en la fuerza de fricción. Así como retrasa el movimiento de los objetos que nos son familiares (automóviles, bicicletas, trineos, etc.), la fuerza de fricción impide el flujo del agua.
5. Una tubería con un diámetro más pequeño tiene más área de contacto del agua con la superficie de la tubería en relación con el volumen de flujo de agua. Y desde cada punto de contacto hay una fuerza de fricción. Al igual que en las tuberías más largas, en las tuberías más estrechas la velocidad del movimiento del agua se reduce.
6. Material de la tubería. Obviamente, el grado de rugosidad del material afecta la magnitud de la fuerza de fricción. Los materiales plásticos modernos (polipropileno, PVC, metal-plástico, etc.) son muy resbaladizos en comparación con el acero tradicional y permiten que el agua se mueva más rápido.
7. Duración de la operación de tubería. Los depósitos de cal y el óxido afectan en gran medida el rendimiento del suministro de agua. Este es el factor más complicado, porque el grado de obstrucción de la tubería, su nuevo alivio interno y el coeficiente de fricción son muy difíciles de calcular con precisión matemática. Afortunadamente, los cálculos de flujo de agua se requieren con mayor frecuencia para construcciones nuevas y materiales frescos y sin usar. Y por otro lado, este sistema estará conectado a comunicaciones ya existentes, existentes durante muchos años. ¿Y cómo se comportará dentro de 10, 20, 50 años? La última tecnología ha mejorado mucho esta situación. Los tubos de plástico no se oxidan, su superficie prácticamente no se deteriora con el tiempo.

Cálculo del caudal de agua a través de un grifo.

El volumen de fluido que sale se encuentra multiplicando la sección transversal de la abertura de la tubería S por la velocidad de salida V. La sección transversal es el área de cierta parte de la figura volumétrica, en este caso, el área de un circulo. Se encuentra de acuerdo con la fórmula S = πR2. R será el radio de la abertura de la tubería, que no debe confundirse con el radio de la tubería. π es un valor constante, la relación entre la circunferencia de un círculo y su diámetro, aproximadamente 3,14.

El caudal se encuentra mediante la fórmula de Torricelli: . Donde g es la aceleración de caída libre, en el planeta Tierra igual a aproximadamente 9,8 m/s. h es la altura de la columna de agua sobre el agujero.

Ejemplo

Calculemos el caudal de agua a través de un grifo con un orificio de 0,01 m de diámetro y una altura de columna de 10 m.

Sección transversal del orificio \u003d πR2 \u003d 3,14 x 0,012 \u003d 3,14 x 0,0001 \u003d 0,000314 m².

Velocidad de salida = √2gh = √2 x 9,8 x 10 = √196 = 14 m/s.

Consumo de agua \u003d SV \u003d 0.000314 x 14 \u003d 0.004396 m³ / s.

En términos de litros, resulta que de una tubería determinada pueden salir 4,396 litros por segundo.

Esta característica depende de varios factores. En primer lugar, este es el diámetro de la tubería, así como el tipo de líquido y otros indicadores.

Para el cálculo hidráulico de la tubería, puede utilizar la calculadora de cálculo hidráulico de tuberías.

Al calcular cualquier sistema basado en la circulación de fluido a través de tuberías, se vuelve necesario determinar con precisión capacidad de tubería. Este es un valor métrico que caracteriza la cantidad de fluido que fluye a través de las tuberías en un cierto período de tiempo. Este indicador está directamente relacionado con el material del que están hechas las tuberías.

Si tomamos, por ejemplo, tuberías de plástico, difieren en casi el mismo rendimiento durante todo el período de operación. El plástico, a diferencia del metal, no es propenso a la corrosión, por lo que no se observa un aumento gradual de los depósitos.

En cuanto a las tuberías de metal, su el rendimiento disminuye año tras año. Debido a la aparición de óxido, se produce desprendimiento de material en el interior de las tuberías. Esto conduce a la rugosidad de la superficie y la formación de aún más depósitos. Este proceso ocurre especialmente rápido en tuberías con agua caliente.

La siguiente es una tabla de valores aproximados que se creó para facilitar la determinación del rendimiento de las tuberías para el cableado dentro del apartamento. Esta tabla no tiene en cuenta la reducción del caudal debido a la aparición de acumulación de sedimentos en el interior de la tubería.

Tabla de capacidades de tubería para líquidos, gas, vapor.

La mayoría de las veces, el agua común se usa como refrigerante. La tasa de disminución en el rendimiento de las tuberías depende de su calidad. Cuanto mayor sea la calidad del refrigerante, más durará la tubería hecha de cualquier material (acero, hierro fundido, cobre o plástico).

Cálculo del caudal de tubería.

Para cálculos precisos y profesionales, debe utilizar los siguientes indicadores:

• El material del que están hechos los tubos y otros elementos del sistema;
• longitud de la tubería
• Número de puntos de consumo de agua (para el sistema de suministro de agua)

Los métodos de cálculo más populares:

1. Fórmula. Una fórmula bastante complicada, que solo es comprensible para los profesionales, tiene en cuenta varios valores a la vez. Los principales parámetros que se tienen en cuenta son el material de las tuberías (rugosidad superficial) y su pendiente.

2. Mesa. Esta es una forma más fácil por la cual cualquier persona puede determinar el rendimiento de la canalización. Un ejemplo es la tabla de ingeniería de F. Shevelev, mediante la cual puede averiguar el rendimiento en función del material de la tubería.

3. Programa de computadora. Uno de estos programas se puede encontrar y descargar fácilmente en Internet. Está diseñado específicamente para determinar el caudal de las tuberías de cualquier circuito. Para conocer el valor, es necesario ingresar los datos iniciales en el programa, como material, longitud de la tubería, calidad del refrigerante, etc.

Cabe decir que este último método, aunque es el más preciso, no es adecuado para calcular sistemas domésticos simples. Es bastante complejo y requiere el conocimiento de los valores de una variedad de indicadores. Para calcular un sistema simple en una casa privada, es mejor usar tablas.

Un ejemplo de cálculo del rendimiento de la tubería.

La longitud de la tubería es un indicador importante en el cálculo del rendimiento.La longitud de la línea principal tiene un impacto significativo en el rendimiento del rendimiento. Cuanta más distancia recorre el agua, menos presión crea en las tuberías, lo que significa que el caudal disminuye.

Aquí hay unos ejemplos. Basado en tablas desarrolladas por ingenieros para estos fines.

Capacidad de tubería:

• 0,182 t/h a 15 mm de diámetro
• 0,65 t/h con diámetro de tubería 25 mm
• 4 t/h a 50 mm de diámetro

Como puede verse en los ejemplos anteriores, un diámetro mayor aumenta el caudal. Si el diámetro aumenta 2 veces, el rendimiento también aumentará. Esta dependencia hay que tenerla en cuenta a la hora de instalar cualquier sistema líquido, ya sea de abastecimiento de agua, de alcantarillado o de calefacción. Esto es especialmente cierto para los sistemas de calefacción, ya que en la mayoría de los casos están cerrados y el suministro de calor en el edificio depende de la circulación uniforme del líquido.

A veces es muy importante calcular con precisión el volumen de agua que pasa por la tubería. Por ejemplo, cuando necesite diseñar un nuevo sistema de calefacción. De ahí surge la pregunta: ¿cómo calcular el volumen de la tubería? Este indicador ayuda a elegir el equipo adecuado, por ejemplo, el tamaño del tanque de expansión. Además, este indicador es muy importante cuando se usa anticongelante. Suele venderse en varias formas:

• Diluido;
• Sin diluir.

El primer tipo puede soportar temperaturas: 65 grados. El segundo se congelará ya a -30 grados. Para comprar la cantidad correcta de anticongelante, necesita saber el volumen de refrigerante. En otras palabras, si el volumen de líquido es de 70 litros, se pueden comprar 35 litros de líquido sin diluir. Es suficiente diluirlos, observando la proporción de 50 a 50, y obtendrá los mismos 70 litros.

Para obtener datos precisos, debe preparar:

• Calculadora;
• Calibrador;
• Gobernante.

Primero, se mide el radio, denotado por la letra R. Puede ser:

• interno;
• exterior.

El radio exterior es necesario para determinar el tamaño del espacio que ocupará.

Para el cálculo, necesita conocer los datos del diámetro de la tubería. Se denota con la letra D y se calcula con la fórmula R x 2. También se determina la circunferencia. Designado con la letra L.

Para calcular el volumen de una tubería, medido en metros cúbicos (m3), primero debes calcular su área.

Para obtener un valor exacto, primero debe calcular el área de la sección transversal.
Para ello, aplica la fórmula:

• S = R x Pi.
• El área requerida es S;
• Radio de tubería - R;
• Pi es 3.14159265.

El valor resultante debe multiplicarse por la longitud de la tubería.

¿Cómo encontrar el volumen de una tubería usando la fórmula? Necesita saber sólo 2 valores. La fórmula de cálculo en sí tiene la siguiente forma:

• V = S x L
• Volumen de tubería - V;
• Área seccional - S;
• Longitud - L

Por ejemplo, tenemos una tubería de metal con un diámetro de 0,5 metros y una longitud de dos metros. Para realizar el cálculo, el tamaño del travesaño exterior del metal inoxidable se inserta en la fórmula para calcular el área de un círculo. El área de la tubería será igual a;

S \u003d (D / 2) \u003d 3.14 x (0.5 / 2) \u003d 0.0625 pies cuadrados metros

La fórmula de cálculo final tendrá la siguiente forma:

V \u003d HS \u003d 2 x 0.0625 \u003d 0.125 cu. metros

De acuerdo con esta fórmula, se calcula el volumen de absolutamente cualquier tubería. Y no importa de qué material esté hecho. Si la tubería tiene muchos componentes, usando esta fórmula, puede calcular por separado el volumen de cada sección.

Al realizar un cálculo, es muy importante que las dimensiones se expresen en las mismas unidades de medida. Es más fácil de calcular si todos los valores se convierten a centímetros cuadrados.

Si usa diferentes unidades de medida, puede obtener resultados muy cuestionables. Estarán muy lejos de los valores reales. Al realizar cálculos diarios constantes, puede utilizar la memoria de la calculadora estableciendo un valor constante. Por ejemplo, el número Pi multiplicado por dos. Esto ayudará a calcular el volumen de tuberías de diferentes diámetros mucho más rápido.

Hoy, para el cálculo, puede usar programas de computadora listos para usar en los que los parámetros estándar se especifican de antemano. Para realizar el cálculo, solo será necesario ingresar valores de variables adicionales.

Descarga el programa https://yadi.sk/d/_1ZA9Mmf3AJKXy

Cómo calcular el área de la sección transversal

Si la tubería es redonda, el área de la sección transversal debe calcularse utilizando la fórmula para el área de un círculo: S \u003d π * R2. Donde R es el radio (interno), π es 3,14. En total, necesitas elevar al cuadrado el radio y multiplicarlo por 3,14.
Por ejemplo, el área de la sección transversal de una tubería con un diámetro de 90 mm. Encontramos el radio - 90 mm / 2 = 45 mm. En centímetros, esto es 4.5 cm Lo elevamos al cuadrado: 4.5 * 4.5 \u003d 2.025 cm2, sustituimos en la fórmula S \u003d 2 * 20.25 cm2 \u003d 40.5 cm2.

El área de la sección transversal de un producto perfilado se calcula utilizando la fórmula para el área de un rectángulo: S = a * b, donde a y b son las longitudes de los lados del rectángulo. Si consideramos la sección del perfil de 40 x 50 mm, obtenemos S \u003d 40 mm * 50 mm \u003d 2000 mm2 o 20 cm2 o 0,002 m2.

Cálculo del volumen de agua presente en todo el sistema

Para determinar dicho parámetro, es necesario sustituir el valor del radio interior en la fórmula. Sin embargo, inmediatamente aparece un problema. Y cómo calcular el volumen total de agua en la tubería de todo el sistema de calefacción, que incluye:

• radiadores;
• Tanque de expansión;
• Caldera de calefacción.

Primero, se calcula el volumen del radiador. Para hacer esto, se abre su pasaporte técnico y se escriben los valores del volumen de una sección. Este parámetro se multiplica por el número de secciones en una batería en particular. Por ejemplo, uno es igual a 1,5 litros.

Cuando se instala un radiador bimetálico, este valor es mucho menor. La cantidad de agua en la caldera se puede encontrar en el pasaporte del dispositivo.

Para determinar el volumen del tanque de expansión, se llena con una cantidad de líquido previamente medida.

Es muy fácil determinar el volumen de las tuberías. Los datos disponibles para un metro, un cierto diámetro, simplemente deben multiplicarse por la longitud de toda la tubería.

Tenga en cuenta que en la red global y la literatura de referencia, puede ver tablas especiales. Muestran datos indicativos del producto. El error de los datos dados es bastante pequeño, por lo que los valores dados en la tabla se pueden usar de manera segura para calcular el volumen de agua.

Debo decir que al calcular los valores, debe tener en cuenta algunas diferencias características. Las tuberías de metal con un gran diámetro dejan pasar la cantidad de agua mucho menos que las mismas tuberías de polipropileno.

La razón radica en la suavidad de la superficie de las tuberías. En los productos de acero, se fabrica con una gran rugosidad. Las tuberías de PPR no tienen rugosidad en las paredes internas. Sin embargo, al mismo tiempo, los productos de acero tienen un mayor volumen de agua que en otras tuberías de la misma sección. Por lo tanto, para asegurarse de que el cálculo del volumen de agua en las tuberías sea correcto, debe verificar todos los datos varias veces y respaldar el resultado con una calculadora en línea.

Volumen interno de un metro corriente de una tubería en litros - tabla

La tabla muestra el volumen interno de un metro lineal de tubería en litros. Es decir, cuánta agua, anticongelante u otro líquido (refrigerante) se requiere para llenar la tubería. El diámetro interior de las tuberías se toma de 4 a 1000 mm.

Si tiene un diseño o tubería específicos, la fórmula anterior muestra cómo calcular los datos exactos para el flujo correcto de agua u otro refrigerante.

Cálculo en línea

http://mozgan.ru/Geometry/VolumeCylinder

Conclusión

Para encontrar la cifra exacta del consumo de refrigerante de su sistema, tendrá que sentarse un poco. O busca en Internet, o usa la calculadora que te recomendamos. Él podría ser capaz de ahorrarte tiempo.

Si tiene un sistema de tipo agua, entonces no debe molestarse y realizar una selección precisa del volumen. Basta estimar aproximadamente. Se necesita más un cálculo preciso para no comprar demasiado y minimizar los costos. Dado que muchos se detienen en la elección de un refrigerante caro.

Las empresas y los edificios residenciales consumen grandes cantidades de agua. Estos indicadores digitales se convierten no solo en evidencia de un valor específico que indica el consumo.

Además, ayudan a determinar el diámetro del surtido de tuberías. Mucha gente cree que es imposible calcular el caudal de agua por el diámetro y la presión de la tubería, ya que estos conceptos no tienen ninguna relación.

Pero la práctica ha demostrado que no es así. La capacidad de la red de suministro de agua depende de muchos indicadores, y el primero de esta lista será el rango de diámetro de la tubería y la presión en la línea.

Se recomienda calcular el rendimiento de una tubería en función de su diámetro incluso en la etapa de diseño de la construcción de la tubería. Los datos obtenidos determinan los parámetros clave no solo del hogar, sino también de la vía industrial. Todo esto será discutido más adelante.

Calculamos el rendimiento de la tubería usando una calculadora en línea

¡ATENCIÓN! Para calcular correctamente, debe prestar atención a que 1kgf / cm2 \u003d 1 atmósfera; 10 metros de columna de agua \u003d 1kgf / cm2 \u003d 1atm; 5 metros de columna de agua \u003d 0,5 kgf / cm2 y \u003d 0,5 atm, etc. Los números fraccionarios en la calculadora en línea se ingresan a través de un punto (Por ejemplo: 3.5 y no 3.5)

Introduzca los parámetros para el cálculo:

¿Qué factores afectan la permeabilidad del líquido a través de la tubería?

Los criterios que afectan al indicador descrito forman una larga lista. Éstos son algunos de ellos.

1. El diámetro interior que tiene la tubería.
2. El caudal, que depende de la presión en la línea.
3. Material tomado para la producción de surtido de tuberías.

La determinación del caudal de agua a la salida de la tubería principal se realiza por el diámetro de la tubería, ya que esta característica, junto con otras, afecta el caudal del sistema. Además, al calcular la cantidad de fluido consumido, no se puede descontar el espesor de pared, cuya determinación se realiza en base a la presión interna estimada.

Incluso se puede argumentar que la definición de "geometría de tubería" no se ve afectada solo por la longitud de la red. Y la sección transversal, la presión y otros factores juegan un papel muy importante.

Además, algunos parámetros del sistema tienen un efecto indirecto en lugar de directo sobre el caudal. Esto incluye la viscosidad y la temperatura del medio bombeado.

Resumiendo un poco, podemos decir que la determinación del rendimiento le permite determinar con precisión el tipo óptimo de material para construir un sistema y elegir la tecnología utilizada para ensamblarlo. De lo contrario, la red no funcionará de manera eficiente y requerirá frecuentes reparaciones de emergencia.

Cálculo del consumo de agua por diámetro tubo redondo, depende de ello Talla. Por lo tanto, en una sección transversal más grande, se moverá una cantidad significativa de fluido durante un cierto período de tiempo. Pero, realizando el cálculo y teniendo en cuenta el diámetro, no se puede descontar la presión.

Si consideramos este cálculo usando un ejemplo específico, resulta que pasará menos líquido a través de un orificio de 1 cm a través de un orificio de 1 cm que a través de una tubería que alcanza una altura de un par de decenas de metros. Esto es natural, porque el nivel más alto de consumo de agua en el área alcanzará las tarifas más altas a la presión máxima en la red y en los valores más altos de su volumen.

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Cálculo de tramos según SNIP 2.04.01-85

En primer lugar, debe comprender que calcular el diámetro de una alcantarilla es un proceso de ingeniería complejo. Esto requerirá conocimientos especializados. Pero, al realizar una construcción doméstica de una alcantarilla, a menudo se realiza un cálculo hidráulico para la sección de forma independiente.

Este tipo de cálculo de diseño de la velocidad de flujo de una alcantarilla se puede realizar de dos maneras. El primero son los datos tabulares. Pero, en referencia a las tablas, debe saber no solo la cantidad exacta de grifos, sino también los recipientes para la recolección de agua (baños, lavabos) y otras cosas.

Solo si se cuenta con esta información sobre el sistema de alcantarillado se pueden utilizar las tablas proporcionadas por el SNIP 2.04.01-85. Según ellos, el volumen de agua está determinado por la circunferencia de la tubería. Aquí hay una de esas tablas:

Volumen externo de tubulares (mm)

La cantidad aproximada de agua que se recibe en litros por minuto

Cantidad aproximada de agua, calculada en m3 por hora

Si se enfoca en las normas de SNIP, puede ver lo siguiente en ellas: el volumen diario de agua consumido por una persona no excede los 60 litros. Esto siempre que la casa no esté equipada con agua corriente y, en una situación de vivienda cómoda, este volumen aumenta a 200 litros.

Definitivamente, estos datos de volumen que muestran el consumo son interesantes como información, pero el especialista en tuberías deberá definir datos completamente diferentes: este es el volumen (en mm) y la presión interna en la línea. Esto no siempre se encuentra en la tabla. Y las fórmulas ayudan a encontrar esta información con mayor precisión.

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Ya está claro que las dimensiones de la sección del sistema afectan el cálculo hidráulico del consumo. Para los cálculos domiciliarios, se utiliza una fórmula de flujo de agua, que ayuda a obtener un resultado, teniendo datos sobre la presión y el diámetro del producto tubular. Aquí está la fórmula:

Fórmula para calcular la presión y el diámetro de la tubería: q = π × d² / 4 × V

En la fórmula: q muestra el flujo de agua. Se mide en litros. d es el tamaño de la sección de la tubería, se muestra en centímetros. Y V en la fórmula es la designación de la velocidad del flujo, se muestra en metros por segundo.

Si la red de suministro de agua se alimenta desde una torre de agua, sin la influencia adicional de una bomba de presión, la velocidad del flujo es de aproximadamente 0,7 - 1,9 m/s. Si se conecta algún dispositivo de bombeo, en el pasaporte hay información sobre el coeficiente de la presión creada y la velocidad del flujo de agua.

Esta fórmula no es única. Hay muchos más. Se pueden encontrar fácilmente en Internet.

Además de la fórmula presentada, cabe señalar que las paredes internas de los productos tubulares son de gran importancia para la funcionalidad del sistema. Entonces, por ejemplo, los productos de plástico tienen una superficie más lisa que sus contrapartes de acero.

Por estas razones, el coeficiente de arrastre del plástico es sustancialmente menor. Además, estos materiales no se ven afectados por formaciones corrosivas, lo que también tiene un efecto positivo en el rendimiento de la red de suministro de agua.

Determinación de la pérdida de carga

El cálculo del paso del agua se realiza no solo por el diámetro de la tubería, se calcula por caída de presión. Las pérdidas se pueden calcular utilizando fórmulas especiales. Qué fórmulas usar, cada uno decidirá por sí mismo. Para calcular los valores deseados, puede utilizar varias opciones. No existe una única solución universal para este problema.

Pero antes que nada, debe recordarse que la holgura interna del paso de una estructura de plástico y metal-plástico no cambiará después de veinte años de servicio. Y el espacio libre interno del paso de la estructura metálica se hará más pequeño con el tiempo.

Y esto supondrá la pérdida de algunos parámetros. En consecuencia, la velocidad del agua en la tubería en tales estructuras es diferente, porque en algunas situaciones el diámetro de la red nueva y la antigua diferirán notablemente. La cantidad de resistencia en la línea también será diferente.

Asimismo, antes de calcular los parámetros necesarios para el paso de un líquido, se debe tener en cuenta que la pérdida de caudal de un sistema de abastecimiento de agua está asociada al número de vueltas, conexiones, transiciones de volumen, a la presencia de válvulas y fuerza de fricción. Además, todo esto al calcular el caudal debe llevarse a cabo después de una preparación y mediciones cuidadosas.

El cálculo del consumo de agua por métodos simples no es fácil de realizar. Pero, ante la menor dificultad, siempre puedes buscar ayuda de especialistas o usar una calculadora en línea. Entonces puede contar con el hecho de que el suministro de agua tendido o la red de calefacción funcionarán con la máxima eficiencia.

Video - cómo calcular el consumo de agua

Para montar correctamente la estructura de suministro de agua, comenzando el desarrollo y la planificación del sistema, es necesario calcular el flujo de agua a través de la tubería.

Los principales parámetros del conducto doméstico dependen de los datos obtenidos.

En este artículo, los lectores podrán familiarizarse con las técnicas básicas que los ayudarán a calcular de forma independiente su sistema de plomería.

El propósito de calcular el diámetro de la tubería por flujo: Determinación del diámetro y la sección transversal de la tubería en función de los datos sobre el caudal y la velocidad del movimiento longitudinal del agua.

Es bastante difícil realizar tal cálculo. Es necesario tener en cuenta muchos matices relacionados con los datos técnicos y económicos. Estos parámetros están interconectados. El diámetro de la tubería depende del tipo de líquido que se bombeará a través de ella.

Si aumenta el caudal, puede reducir el diámetro de la tubería. El consumo de material disminuirá automáticamente. Será mucho más fácil montar un sistema de este tipo, el costo del trabajo disminuirá.

Sin embargo, un aumento en el movimiento del flujo causará pérdidas de carga, lo que requerirá la creación de energía adicional para el bombeo. Si lo reduce demasiado, pueden aparecer consecuencias indeseables.

Al diseñar una tubería, en la mayoría de los casos, la cantidad de flujo de agua se establece de inmediato. Dos cantidades permanecen desconocidas:

• Diámetro de la tubería;
• Tasa de flujo.

Es muy difícil hacer un cálculo técnico y económico completo. Esto requiere conocimientos de ingeniería apropiados y mucho tiempo. Para facilitar esta tarea a la hora de calcular el diámetro de tubería deseado, se utilizan materiales de referencia. Dan los valores de mejor caudal obtenidos empíricamente.

La fórmula de cálculo final para el diámetro óptimo de la tubería es la siguiente:

d = √(4Q/Πw)
Q es el caudal del líquido bombeado, m3/s
d – diámetro de la tubería, m
w es la velocidad del flujo, m/s

Velocidad de líquido adecuada, dependiendo del tipo de tubería

En primer lugar, se tienen en cuenta los costos mínimos, sin los cuales es imposible bombear líquido. Además, se debe considerar el costo de la tubería.

Al calcular, siempre debe recordar los límites de velocidad del medio en movimiento. En algunos casos, el tamaño de la tubería principal debe cumplir con los requisitos establecidos en el proceso tecnológico.

Las dimensiones de la tubería también se ven afectadas por posibles golpes de ariete.

Cuando se realizan cálculos preliminares, no se tiene en cuenta el cambio de presión. La velocidad permisible se toma como base para diseñar una tubería de proceso.

Cuando hay cambios en la dirección del movimiento en la tubería que se está diseñando, la superficie de la tubería comienza a experimentar una gran presión dirigida perpendicularmente al movimiento del flujo.

Este aumento se debe a varios indicadores:

• velocidad del fluido;
• Densidad;
• Presión inicial (presión).

Además, la velocidad es siempre inversamente proporcional al diámetro de la tubería. Es por eso que los líquidos de alta velocidad requieren la elección correcta de la configuración, la selección competente de las dimensiones de la tubería.

Por ejemplo, si se bombea ácido sulfúrico, el valor de la velocidad se limita a un valor que no cause erosión en las paredes de los codos de la tubería. Como resultado, la estructura de la tubería nunca se romperá.

Velocidad del agua en la fórmula de la tubería

El caudal volumétrico V (60m³/h o 60/3600m³/seg) se calcula como el producto de la velocidad del caudal w y la sección transversal de la tubería S (y la sección transversal a su vez se calcula como S=3,14 d²/4) : V = 3,14 a d²/4. De aquí obtenemos w = 4V/(3.14 d²). No olvides convertir el diámetro de milímetros a metros, es decir, el diámetro será de 0,159 m.

Fórmula de consumo de agua

En general, la metodología para medir el caudal de agua en ríos y tuberías se basa en una forma simplificada de la ecuación de continuidad, para fluidos incompresibles:

Flujo de agua a través de la mesa de tuberías

Flujo vs presión

No existe tal dependencia del flujo de fluido de la presión, pero sí de la caída de presión. La fórmula es sencilla. Existe una ecuación generalmente aceptada para la caída de presión durante el flujo de líquido en una tubería Δp = (λL/d) ρw²/2, λ es el coeficiente de fricción (se busca dependiendo de la velocidad y el diámetro de la tubería según los gráficos o las fórmulas correspondientes), L es la longitud de la tubería, d es su diámetro , ρ - densidad del fluido, w - velocidad. Por otro lado, existe una definición de caudal G = ρwπd²/4. Expresamos la velocidad a partir de esta fórmula, la sustituimos en la primera ecuación y encontramos la dependencia del caudal G = π SQRT(Δp d^5/λ/L)/4, SQRT es la raíz cuadrada.

El coeficiente de fricción se busca por selección. Primero, establece algún valor de la velocidad del fluido de la linterna y determina el número de Reynolds Re=ρwd/μ, donde μ es la viscosidad dinámica del fluido (no lo confunda con la viscosidad cinemática, estas son cosas diferentes). Según Reynolds, busca el coeficiente de fricción λ = 64 / Re para el modo laminar y λ = 1 / (1,82 lgRe - 1,64)² para el turbulento (aquí lg es el logaritmo decimal). Y tomar el valor que es mayor. Después de encontrar el caudal y la velocidad, deberá repetir todo el cálculo nuevamente con un nuevo coeficiente de fricción. Y repite este recálculo hasta que el valor de velocidad especificado para determinar el coeficiente de fricción coincida con algún error con el valor que encuentra en el cálculo.