Sisältö
Korkeuden, kitkan, liitosten, pituuksien ja taivutusten muutokset ovat eräitä kohtia, joita tulee harkita virtauksen ja putkiston painehäviön laskennassa. Kunkin näiden kohteiden fysikaaliset ominaisuudet muodostavat lopullisen paineen laskemiseen tarvittavat laskelmat.
Jokainen suoran putken muutos vaikuttaa virtaukseen (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)
Kitkahäviö
Putken seinämän ja nesteen välillä on kitkaa. Virtaukseen lisätään enemmän kitkaa, kun neste kulkee venttiilien, taitosten ja eri komponenttien läpi. Muita kitkaa vaikuttavia tekijöitä ovat nesteen tiheys ja viskositeetti, lämpötilojen ja taittumien muutokset sekä putken sisäpinnan halkaisija ja karheus. Kitkakertoimen laskemiseksi on tarpeen tietää nesteen viskositeetti ja tiheys, putken halkaisija ja karheus. Näitä kohteita käytetään laskemaan Reynoldsin numero ja sitten kitkakerroin lasketaan Colebrook-White-yhtälön avulla. Kun tämä kerroin lasketaan, kitkahäviö voidaan laskea käyttämällä Darcy-Weisbach-yhtälöä.
Laskelmat putkiliittimistä
Paine putoaa varusteisiin, venttiileihin ja taittumiin virtauksen keskeytymisen vuoksi. Tietyntyyppisen sovituksen aiheuttama häviö mitataan kokeilla eri nesteillä. Tuloksena on tekijä K, paikallinen kuormitushäviökerroin, jota käytetään laskemaan lisävarusteen aiheuttama tappio.
Putkiston osien aiheuttamat häviöt
Putkikomponentit, kuten jäähdyttimet tai lämmönvaihtimet, voivat myös vaikuttaa virtauspaineeseen. Tyypillisesti painehäviö vaihtelee nestevirtauksen mukaan, ja useimmat valmistajat antavat suorituskykykäyrän, joka kuvaa tuotteen kuormitushäviöiden ominaisuuksia eri virtausnopeuksilla.
Muut virtaavaa tekijää
Muut tekijät, jotka voivat vaikuttaa virtaukseen, ovat putkiston korkeuden muutoksia. Paine laskee, jos päätepiste on korkeampi kuin lähtökohta ja päinvastoin, jos päätepiste on pienempi. Pumppujen käyttö vaikuttaa myös virtausnopeuteen. Pumpun suorituskyky on valmistajan antama ja se on otettava huomioon virtaus- ja painehäviölaskelmissa.