Tanktan çıkışa kadar bir borudan Potansiyel Akış Tahmini

CA'da harika bir kaplıca projesi için bir proje üzerinde çalışıyorum. Bu projenin bir parçası olarak, ülke kendi yangın söndürme suyumuzu temin etmemizi istiyor. Her biri 40.000 gal olan 3 tankımız var. Bu tanklar eşit olarak 6 "PVC boruya beslenir. Tanklardan, 6" boru 172 'yükseklikten düşer ve yakl. Yangın musluğunda sonlanan birkaç kıvrımlı ve birkaç 90 derece dönüşlü 1400 '. Bölge, sistem devreye girdikten sonra fiziksel olarak test edilecek belirli akış gereksinimlerini bize verdi. Bu pahalı boruyu takmadan önce bu hidrantın akışını tahmin etmem gerekiyor. Eğer tahmin bizim gereksinimlerimizin oldukça üstünde ise, kurulumu başlatmak için yeterince kendimden eminim. Tahmini yakın veya aşağı ise .... o zaman bir sorunum var. Akış belirleme denklemlerini anlarım, AMA her zaman sahip olmadığım sayılara, özellikle de hıza ihtiyaçları var! Boru çapımı (6 ") biliyorum, ama hızı nasıl tahmin edebilirim? Akışı, lol ve buna ihtiyacım olan hızı bulmak için.

Tanklar - 3 tank x 40,000 gal = 120,000gal

Tank yüksekliği üste = 20 '

Boru İç Çapı = 6 "

Tank çıkışından Hidrant'a yükselme = 172 '

Boru uzunluğu = 1400 '(yaklaşık 5 x 45 derece dönüş, 2 x 90 derece dönüş dahil)

fluid-mechanics pipelines

— NorCal Steve
kaynak

Fiziksel durumun bir taslağını çizin.

— BayYouMath

Akış gereksinimleri nelerdir? Daha sonra, kütle akış hızında basınç düşüşünün bir dengesini yapabilirsiniz.

— Solar Mike

Ayrıca, bu gereklilikleri yerine getirmek için hangi tank seviyesinde başarısız olduğunuzu bulmanız ve sonucun uygulanabilir olup olmadığını kontrol etmeniz gerekir. Yangın tanklarının kapasiteye sahip olduğu zamanlar için yeterli akış sağlamadığını tanımladığınız kurulumu hayal edemiyorum, ancak kullanımın büyük veya sık olması durumunda bu sistem bir sorunla karşılaşabilir.

— J. Ari

Yanıtlar:

Bernoulli'nin denklemini kullanarak akış hızını belirlemeniz gereken tüm bilgilere sahip olduğunuzdan eminim.

Temel olarak, yüksekliğe göre hidrolik basıncı hesaplayabilir (depoya ne eklemeyi unutmayın), son hızınızı belirlemek için bunu kullanın ve daha sonra boru boyutunuza göre akış hızınızı belirlemek için bunu kullanın.

0 = z_{2} - z_{1} + \frac{P_{2} - P_{1}}{ρ * g} + \frac{V_{2}^{2} - V_{1}^{2}}{2 g}

$0=z_2-z_1+\frac{P_2-P_1}{\rho*g}+\frac{V_2^2-V_1^2}{2g}$

Bazı hidrolik yazılımlara attım ve listelediğiniz bağlantı parçalarının muhasebesini dahil ettim. Birkaç varsayımda bulundum:

Su, depodaki 0 ft'de depodan çıkar.
Tankların hepsi aynı yüksekliktedir (bu yüzden ne kadar 40.000 galon tankınız olduğu önemli değil, suyun ne kadar akacağını belirler.
Tanklar esasen birlikte manifold edilir ve tankın tabanı ile boru çalışma uzunluğunu saymaya başladığınız yer arasında neredeyse hiçbir mesafe yoktur.
Ben aslında 6.065 bir kimliği olan 6 "Schedule 40 PVC boru için varsayılan spec kullandım

Boru çıkışında 8.76 psig'de 1676 gpm debiyle geldi. Tanklar su kaybettikçe, bu basıncın hafifçe düşeceğini, ancak toplam değişimin yalnızca 192 metre yüksekliğinde olduğunu unutmayın.

— Secundus
kaynak

Buna cevap verdim ve şimdi tekrar çalışıyorum. Bu akış hızı çok saçma görünüyor.

— Secundus

Hmm, bu akış hızında hesaplanan basınç düşüşü nedir? Bu akış hızını elde etmek için gerekli hız hakkında herhangi bir fikir?

— Solar Mike

Pipe-flo, bu son yorumu gönderdikten 5 dakika sonra üzerime düştü ve modeli henüz yeniden oluşturma şansım olmadı. Ancak akış hızını hatırlıyorum ve ~ 18 ft / s idi. Sistemin sürekli kullanımı için muhtemelen biraz yüksek olsa da, bu durum temel dışı görünüyordu; Yine de, acil bir sistem için tamam olmalıdır. İlk başta beni susturan şey, 8 inçlik bir boruya gittiğimde, hızın gerçekten aşağı değil, yukarı çıktığıydı. Sanırım şimdi düşünüyorum, daha büyük borularda daha az basınç düşüşü olur ...

— Secundus

18ft / s bir akış hızı değil, bir hızdır. Akış hızını 1676gpm olarak verdiniz.

— Solar Mike

Evet, üzgünüm, bu bir yazım hatasıydı. Hız ve yazılan akış hızı hakkındaki sorunuza cevap veriyordum.

— Secundus

Bu bağlantı: http://www.calctool.org/CALC/eng/civil/hazen-williams_g

size bir hesap makinesi verir BUT; Tüm kavşaklar, bağlantılar, kıvrımlar veya herhangi bir değişiklikten kaynaklanan kayıplar bu sonucu azaltacaktır / bu maksimum olacaktır.

Not: Bu ilk çalıştırma için tankların yüksekliğini dahil etmedim - girişi değiştirmenin tadını çıkarabilirsiniz!

Beklenen akış hızına sahipseniz, kütle devamlılığını vb. Kullanarak geriye doğru çalışabilirsiniz.

Sonuçların bir resmini ekledim:

— Güneş Mike
kaynak

İyi kaynak! Bunun gibi bir şey bulmaya çalışıyordum çünkü referans kitaplarımın hepsi işteydi. En azından tanklar doluyken, tank yüksekliği hesaba katıldığında sıraya girdiğim rakamlar gibi görünüyor.

— Secundus

Çok benzer iki yöntem: mükemmel. Hala beklenen debiye sahip olmak ve geriye doğru çalışmak isterim ...

— Solar Mike