Online kalkulátor tlakových ztrát v závislosti na průtoku kapaliny a průřezu potrubí
Kalkulačka dokáže vypočítat tlakovou ztrátu v metrech v závislosti na délce a průměru vašeho potrubí a také na objemovém průtoku kapaliny. Když znáte tlakovou ztrátu, můžete přesněji vybrat správné čerpadlo pro váš úkol.
Naše kalkulačka používá výpočetní vzorec jednoho německého institutu pro dynamiku tekutin. Ze všech receptur, které jsme testovali, je to ta, která nejvíce odpovídá naší vlastní zkušenosti.
Chcete-li použít kalkulačku, zadejte počáteční údaje a klikněte na tlačítko „Vypočítat“.
Pod tímto tlačítkem se zobrazí výsledky výpočtu.
Zadejte počáteční údaje
Vnitřní průměr potrubí
mm
Délka potrubí
м
Spotřeba kapalin
Čerpaná kapalina
Kinematická viskozita
m²/s
Zadejte hodnotu viskozity ručně
Materiál vnitřní stěny potrubí
Drsnost vnitřního povrchu trubky
mm
Zadejte data ručně
Gravitační zrychlení v místě měření
m/s²
Zadejte správné zrychlení, pohybuje se od 9,780 m/s² na rovníku do 9,82 m/s² na pólech.
Spočítejte
výsledky
Průřez potrubí: 0 m²
Relativní drsnost potrubí: 0 mm
Rychlost proudění kapaliny: 0 m/s
Reynoldsovo číslo: 0
Režim průtoku: 0
Koeficient hydraulického tření: 0
Ztráta hlavy po délce: 0 m.w.st.
Jak používat kalkulačku
Vysvětlíme si trochu podrobněji, jak vyplnit počáteční údaje.
- Vnitřní průměr potrubí
Měřeno v milimetrech. Je lepší měřit průměr trubek přímo posuvným měřítkem, než se spoléhat na referenční údaje. Všimněte si také, že požadovaný průměr je vnitřní. Katalogy trubek často uvádějí jmenovitý průměr trubek, který je o něco větší než vnitřní průměr.
Výsledky výpočtu
Po vyplnění údajů klikněte na tlačítko „Vypočítat“. Kalkulačka zobrazí následující indikátory:
- Plocha průřezu potrubí
Počítáno v metrech čtverečních. Tento ukazatel je užitečný pro další výpočty.
Poznámka
1. Jakákoli kalkulačka ztráty hlavy (včetně této) uvádí chyby ve výpočtech. Provedený výpočet proto musí být podpořen praktickým testováním. Pokud najdete zjevnou chybu nebo nepřesnost ve výpočtech naší kalkulačky, informujte nás prosím e-mailem.
2. ToKalkulátor vypočítá ztrátu tlaku kapaliny bez zohlednění změn výšky potrubí. Více podrobností o tom bude uvedeno na konci článku.
Příklad výpočtu tlakové ztráty pro výběr čerpadla
Řekněme, že chceme vybrat čerpadlo pro dvoupatrový dům. Abychom mohli pracovat ve druhém patře, potřebujeme pračku, pro kterou potřebujeme zajistit tlak 6 mW. Zdrojem vody bude studna nebo studna, hluboká 10 metrů. Samotné čerpadlo bude umístěno na hladině vody. Nakreslete náčrt přívodu vody a uveďte všechny nám známé rozměry: vzdálenost od studny k domu je 15 metrů, vzdálenost od země k místu instalace pračky je 5 metrů.
Sečtením všech těchto hodnot dostaneme délku potrubí 30 metrů. Zadejte tuto hodnotu do kalkulačky. Doplňte zbývající hodnoty: v našem případě bude vnitřní průměr trubek 15 mm. Jako hodnotu spotřeby vody uvádíme maximální spotřebu pro pračku – 30 litrů za minutu. Jako kapalinu použijeme vodu a jako trubky polypropylen. Stiskneme tlačítko pro výpočet a dostaneme tlakovou ztrátu 22 metrů vodního sloupce.
Ale to není konečná odpověď. Z obrázku výše vidíte, že v našem případě musí čerpadlo zvedat vodu do výšky 15 metrů (10 metrů je výška studny a 5 metrů je výška domu). Takže o 22 m.w.st. potřebujeme přidat dalších 15 metrů výšky. Celková tlaková ztráta s přihlédnutím ke stoupání vody ze studny do výšky druhého podlaží bude 22 + 15 = 37 metrů vodního sloupce. Pokud však vezmeme čerpadlo o maximálním tlaku 37 m.v.st. může zvednout vodu pouze na úroveň pračky. Vstupní ventil pračky podle podmínek našeho úkolu vyžaduje minimálně 6 m.w.c. nadměrný tlak. K výsledku je také potřeba přičíst: 37 + 6 = 43 metrů vodního sloupce.
Nyní si můžeme vybrat čerpadlo pro tento vodovod: bude nám vyhovovat jakýkoli model, který dokáže zajistit tlak větší než 43 metrů vodního sloupce.
Ale pozor na výsledný údaj: při délce vedení 30 metrů ztratíme až 22 metrů tlaku jen třením. Pokud trubky ještě nebyly položeny, pak se vyplatí zvolit větší průměr trubky. Podívejme se, co se stane, když zvětšíme průměr trubky jen o třetinu. Náš průměr byl 15 a nyní si vezměme trubky o průměru 20 mm. Zbytek dat ponecháme stejný.
Stiskneme tlačítko „vypočítat“ a získáme tlakovou ztrátu něco málo přes 6 metrů vodního sloupce. To znamená, že jsme snížili tlakovou ztrátu z 22 na 6 metrů. Skvělý výsledek! K tomuto údaji nezapomeňme přičíst 15 metrů převýšení a 6 metrů tlaku, které chceme vidět na výstupu z potrubí: 6+15+6=27 metrů vodního sloupce. Ukazuje se, že zvětšením průměru potrubí o pouhou třetinu můžeme výrazně snížit požadavky na čerpadlo. V našem případě nám pro průřez potrubí ⌀ 20 mm bude vyhovovat jakékoliv čerpadlo s provozním tlakem větším než 27 metrů vodního sloupce.
Byl proveden výpočet ztráty hlavy. Jak vybrat čerpadlo nyní?
Když jsou známy konstrukční parametry potrubní sítě, můžete si vybrat čerpadlo online pomocí našeho katalogu. Chcete-li vybrat čerpadlo online, budete muset uvést požadovaný výkon čerpadla a jeho tlak (tlak). Přečtěte si více o online výběru lodiček na našem webu zde.
Případně nám můžete kdykoli zavolat nebo poslat e-mail a delegovat výběr čerpadla na naše přátelské a starostlivé obchodní manažery.
Pokud plánujete na svém místě vrtat studnu nebo nejste spokojeni s tlakovými charakteristikami vašeho vrtu nebo studničního čerpadla, důrazně doporučujeme přečíst si tento článek, abyste předešli budoucím problémům s tlakovými charakteristikami čerpadla z důvodu nesprávný výpočet tlakových ztrát vody ve vodovodním řádu.
Před mnoha lety vyvinuli inženýři tabulky pro rychlý výpočet tlakových ztrát vody. Takové tabulky se často nazývají tabulky hydraulických tlakových ztrát. K vytvoření těchto tabulek přišli inženýři s „konstantami“ (čísly, která vám pomohou s výpočtem), díky nimž je výpočet tlakové ztráty vody v potrubí poměrně jednoduchý.
Co potřebujete vědět, je pár věcí: vnitřní průměr trubky, drsnost vnitřní trubky a rychlost proudění vody – z těchto parametrů se vypočítá voděodolnost.
Uvažujme ztrátu tlaku vody na rovné části potrubí. Za tímto účelem vezmeme hotové hodnoty z níže uvedené tabulky, abychom určili tlakovou ztrátu. Tato tabulka ukazuje hodnoty pro plastové trubky, pokud ve svém vodovodním systému používáte kovové trubky, budete muset tyto hodnoty vynásobit faktorem 1,5.
Uvedené hodnoty byly založeny na 100 metrech potrubí.
| spotřeba | Vnitřní průměr trubky, mm | ||||||||||
| м 3 / h | l/min | l/sec | 14 | 19 | 25 | 32 | 38 | 50 | 63 | 75 | 89 |
| 0.5 | 8.33 | 0.14 | 8.9 | 2.1 | 0.6 | ||||||
| 0.8 | 13.33 | 0.22 | 20.2 | 4.7 | 1.3 | 0.4 | |||||
| 1 | 16.67 | 0.28 | 29.8 | 7 | 1.9 | 0.6 | |||||
| 1.5 | 25 | 0.42 | 14.2 | 3.9 | 1.2 | 0.5 | |||||
| 2 | 33.33 | 0.56 | 23.5 | 6.4 | 2 | 0.9 | |||||
| 2.5 | 41.67 | 0.69 | 9.4 | 2.9 | 1.3 | 0.4 | |||||
| 3 | 50 | 8.33 | 13 | 4 | 1.8 | 0.5 | 0.2 | ||||
| 3.5 | 58.33 | 0.97 | 17 | 5.3 | 2.3 | 0.6 | 0.2 | ||||
| 4 | 66.67 | 1.11 | 21.5 | 6.6 | 2.9 | 0.8 | 0.3 | 0.1 | |||
| 4.5 | 75 | 1.25 | 8.2 | 3.6 | 1 | 0.3 | 0.1 | ||||
| 5 | 83.33 | 1.39 | 9.8 | 4.3 | 1.2 | 0.4 | 0.2 | ||||
| 5.5 | 91.67 | 1.53 | 11.6 | 5.1 | 1.4 | 0.5 | 0.2 | ||||
| 6 | 100 | 1.67 | 13.5 | 6 | 1.6 | 0.5 | 0.2 | ||||
| 6.5 | 108.3 | 1.81 | 15.5 | 6.9 | 1.9 | 0.6 | 0.3 | ||||
| 7 | 116.7 | 1.94 | 17.7 | 7.8 | 2.1 | 0.7 | 0.3 | ||||
| 8 | 133.3 | 2.22 | 22.4 | 9.9 | 2.7 | 0.9 | 0.4 | 0.2 | |||
Tabulka tlakových ztrát na rovných úsecích potrubí
Uvažujme příklad tlakové ztráty na rovném úseku potrubí: vezměte vodorovnou plastovou trubku o průměru 32 mm a průtoku 3,5 m3 za hodinu, na základě tabulky v této situaci dostaneme tlakovou ztrátu 5,3 metru. Pokud vezmete kovovou trubku se stejnými parametry, jednoduše vynásobte tuto hodnotu 1.5 a ukáže se, že ztráty pro kovovou trubku o průměru 32 mm a průtoku 3,5 m3 za hodinu budou 7,95 metru.
Uvažovaný příklad je však spíše fantazií, protože v zásadě neexistuje výhradně přímé potrubí v celém potrubí, máme ohyby, různé armatury, ventily atd., které také ovlivňují vodotěsnost ve vodovodním systému. I zde však inženýři vyřešili problém s výpočtem ztráty tlaku vody – vytvořili další tabulku, která usnadňuje výpočet ztráty tlaku vody v potrubí s přihlédnutím k ohybům a ventilům.
| Rychlost toku, m/s | 90 stupňů koleno | Zaoblené koleno | Ventil |
| 0.4 | 1.2 | 0.11 | 31 |
| 0.5 | 1.9 | 0.18 | 32 |
| 0.6 | 2.8 | 0.25 | 32 |
| 0.7 | 3.9 | 0.34 | 32 |
| 0.8 | 4.8 | 0.45 | 33 |
| 0.9 | 6.2 | 0.57 | 34 |
| 1 | 7.6 | 0.7 | 35 |
| 1.5 | 17 | 1.6 | 40 |
| 2 | 31 | 2.8 | 48 |
| 2.5 | 48 | 4.4 | 58 |
| 3 | 70 | 6.3 | 71 |
| 3.5 | 93 | 8.5 | 85 |
| 4 | 120 | 11 | 100 |
| 4.5 | 160 | 14 | 120 |
| 5 | 190 | 18 | 140 |
Tabulka tlakových ztrát při místních odporech
Nejprve musíte vypočítat průtok vody v potrubním systému. Za tímto účelem vezmeme náš průtok vody (Q) a vydělíme jej plochou průřezu (S).
Vezměme například trubku o průměru 38 mm (π*R 2 = 3.14* (38/2) 2 = 1 133.54 mm 2; S = 1 133.54/1 000 000 = 0,00113354) a průtoku 6 m 3 (Q = 6/ 3600 = 0.00166 m 3 /s), pro tyto indikátorů, rychlost proudění bude V=Q/S= 0.00166 /0,00113354= 1.47032 m/s.
Na základě tabulky s hodnotou rychlosti proudění můžeme určit místní odpor: při rychlosti proudění 1,47 bude odpor v 90stupňovém koleni 17, v zaobleném koleni – 1,6, ve ventilu – 40 centimetrů jednoho sloupku.
Na základě prezentovaných údajů vidíme, že hlavní ztráty tlaku vody se stále vyskytují ve vodorovných úsecích potrubí, ale i přes skutečnost, že tlakové ztráty na všech typech armatur, ventilů a kolen jsou nevýznamné, stále stojí za to s přihlédnutím. Součet těchto ztrát nám dá obecnou představu o ztrátě tlaku vody v potrubí.