Angkatan bersenjata Chechnya berjumlah. Batalyon Chechnya di Kremlin: tentara akademisi Kadyrov. Patch Pasukan Khusus "Duki" Republik Chechnya Ichkeria

Mengapa perhitungan seperti itu diperlukan?

Saat menyusun rencana pembangunan pondok besar dengan beberapa kamar mandi, hotel pribadi, atau mengatur sistem kebakaran, sangat penting untuk memiliki informasi yang kurang lebih akurat tentang kemampuan pengangkutan pipa yang ada, dengan mempertimbangkannya. diameter dan tekanan dalam sistem. Ini semua tentang fluktuasi tekanan selama puncak konsumsi air: fenomena seperti itu sangat mempengaruhi kualitas layanan yang diberikan.

Selain itu, jika pasokan air tidak dilengkapi dengan meteran air, maka ketika membayar layanan utilitas, yang disebut-sebut. "kepatenan pipa". Dalam hal ini, pertanyaan tentang tarif yang diterapkan dalam hal ini muncul cukup logis.

Penting untuk dipahami bahwa opsi kedua tidak berlaku untuk tempat pribadi (apartemen dan cottage), di mana, jika tidak ada meteran, standar sanitasi diperhitungkan saat menghitung pembayaran: biasanya mencapai 360 l/hari per orang .

Apa yang menentukan permeabilitas suatu pipa?

Apa yang menentukan laju aliran air dalam pipa bundar? Tampaknya menemukan jawabannya tidaklah sulit: semakin besar penampang pipa, semakin besar pula volume air yang dapat dilewatinya dalam waktu tertentu. Pada saat yang sama, tekanan juga diingat, karena semakin tinggi kolom air, semakin cepat air akan dipaksa masuk ke dalam komunikasi. Namun, praktik menunjukkan bahwa tidak semua faktor tersebut mempengaruhi konsumsi air.

Selain hal-hal tersebut, hal-hal berikut juga harus diperhatikan:

1. Panjang pipa. Seiring bertambahnya panjangnya, air semakin bergesekan dengan dindingnya, yang menyebabkan alirannya melambat. Memang, pada awal sistem, air hanya dipengaruhi oleh tekanan, namun penting juga seberapa cepat bagian berikutnya memiliki kesempatan untuk memasuki komunikasi. Pengereman di dalam pipa seringkali mencapai nilai yang besar.
2. Konsumsi air tergantung pada diameter ke tingkat yang jauh lebih kompleks daripada yang terlihat pada pandangan pertama. Jika diameter pipa kecil, dinding akan menahan aliran air lebih besar dibandingkan sistem yang lebih tebal. Akibatnya, dengan berkurangnya diameter pipa, manfaatnya dalam hal rasio kecepatan aliran air terhadap luas internal pada suatu bagian dengan panjang tetap berkurang. Sederhananya, pipa tebal mengalirkan air jauh lebih cepat dibandingkan pipa tipis.
3. Bahan pembuatan. Poin penting lainnya yang secara langsung mempengaruhi kecepatan pergerakan air melalui pipa. Misalnya, propilena halus mendorong air meluncur jauh lebih besar dibandingkan dinding baja kasar.
4. Durasi layanan. Seiring waktu, pipa air baja menimbulkan karat. Selain itu, baja, seperti besi tuang, biasanya secara bertahap mengakumulasi endapan kapur. Ketahanan terhadap aliran air pada pipa dengan endapan jauh lebih tinggi dibandingkan produk baja baru: perbedaan ini terkadang mencapai 200 kali lipat. Selain itu, pertumbuhan pipa yang berlebihan menyebabkan penurunan diameternya: bahkan jika kita tidak memperhitungkan peningkatan gesekan, permeabilitasnya jelas menurun. Penting juga untuk dicatat bahwa produk yang terbuat dari plastik dan logam-plastik tidak memiliki masalah seperti itu: bahkan setelah penggunaan intensif selama beberapa dekade, tingkat ketahanannya terhadap aliran air tetap pada tingkat semula.
5. Ketersediaan belokan, fitting, adaptor, katup berkontribusi pada penghambatan tambahan aliran air.

Semua faktor di atas harus diperhitungkan, karena kita tidak berbicara tentang beberapa kesalahan kecil, tetapi tentang perbedaan serius beberapa kali lipat. Sebagai kesimpulan, kita dapat mengatakan bahwa penentuan diameter pipa secara sederhana berdasarkan aliran air hampir tidak mungkin dilakukan.

Kemampuan baru untuk menghitung konsumsi air

Jika air digunakan melalui keran, ini sangat menyederhanakan tugas. Hal utama dalam hal ini adalah ukuran lubang keluar air jauh lebih kecil dari diameter pipa air. Dalam hal ini, rumus untuk menghitung air pada penampang pipa Torricelli v^2=2gh dapat diterapkan, dengan v adalah kecepatan aliran melalui lubang kecil, g adalah percepatan jatuh bebas, dan h adalah kecepatan aliran air melalui lubang kecil. ketinggian kolom air di atas keran (lubang yang mempunyai penampang s, per satuan waktu melewati volume air s*v). Penting untuk diingat bahwa istilah “bagian” digunakan bukan untuk menunjukkan diameter, tetapi untuk luasnya. Untuk menghitungnya gunakan rumus pi*r^2.

Jika kolom air mempunyai tinggi 10 meter dan lubang berdiameter 0,01 m, maka aliran air melalui pipa pada tekanan satu atmosfer dihitung sebagai berikut: v^2=2*9.78*10=195.6. Setelah mengambil akar kuadrat, kita mendapatkan v=13.98570698963767. Setelah dibulatkan untuk mendapatkan angka kecepatan yang lebih sederhana, hasilnya adalah 14m/s. Penampang lubang berdiameter 0,01 m dihitung sebagai berikut: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2. Hasilnya, aliran air maksimum yang melalui pipa adalah 0,000314159265*14 = 0,00439822971 m3/s (kurang dari 4,5 liter air/detik). Seperti yang Anda lihat, dalam hal ini, menghitung air pada penampang pipa cukup sederhana. Ada juga tabel khusus yang tersedia secara gratis yang menunjukkan konsumsi air untuk produk pipa paling populer, dengan nilai diameter pipa air minimum.

Seperti yang sudah Anda pahami, tidak ada cara universal dan sederhana untuk menghitung diameter pipa tergantung pada aliran air. Namun, Anda masih dapat memperoleh indikator tertentu untuk diri Anda sendiri. Hal ini terutama berlaku jika sistemnya terbuat dari pipa plastik atau logam-plastik, dan konsumsi air dilakukan melalui keran dengan penampang saluran keluar yang kecil. Dalam beberapa kasus, metode perhitungan ini dapat diterapkan pada sistem baja, tetapi yang kita bicarakan terutama adalah pipa air baru yang belum tertutup endapan internal di dinding.

Konsumsi air berdasarkan diameter pipa: penentuan diameter pipa tergantung pada laju aliran, perhitungan berdasarkan penampang, rumus laju aliran maksimum pada tekanan dalam pipa bundar

Konsumsi air berdasarkan diameter pipa: penentuan diameter pipa tergantung pada laju aliran, perhitungan berdasarkan penampang, rumus laju aliran maksimum pada tekanan dalam pipa bundar

Aliran air melalui pipa: apakah perhitungan sederhana mungkin dilakukan?

Apakah mungkin menghitung aliran air secara sederhana berdasarkan diameter pipa? Atau apakah satu-satunya cara untuk menghubungi spesialis adalah dengan terlebih dahulu membuat peta terperinci dari semua sistem pasokan air di wilayah tersebut?

Bagaimanapun, perhitungan hidrodinamik sangatlah rumit...

Tugas kita adalah mengetahui berapa banyak air yang dapat melewati pipa ini

Untuk apa ini?

1. Saat menghitung sistem pasokan air secara mandiri.

Jika Anda berencana membangun rumah besar dengan beberapa pemandian tamu, hotel mini, atau memikirkan sistem pemadam kebakaran, disarankan untuk mengetahui berapa banyak air yang dapat disuplai oleh pipa dengan diameter tertentu pada tekanan tertentu.

Bagaimanapun, penurunan tekanan yang signifikan selama puncak konsumsi air sepertinya tidak akan menyenangkan warga. Dan aliran air yang lemah dari selang kebakaran kemungkinan besar tidak akan berguna.

1. Jika tidak ada meteran air, perusahaan utilitas biasanya menagih organisasi “berdasarkan aliran pipa”.

Harap diperhatikan: skenario kedua tidak mempengaruhi apartemen dan rumah pribadi. Jika tidak ada meteran air, perusahaan utilitas mengenakan biaya air sesuai standar sanitasi. Untuk rumah modern yang terawat baik, kebutuhannya tidak lebih dari 360 liter per orang per hari.

Harus kita akui: meteran air sangat menyederhanakan hubungan dengan layanan utilitas

Faktor-faktor yang mempengaruhi patensi pipa

Apa yang mempengaruhi aliran air maksimum pada pipa bulat?

Jawaban yang jelas

Akal sehat menyatakan bahwa jawabannya harus sangat sederhana. Terdapat pipa untuk suplai air. Ada lubang di dalamnya. Semakin besar ukurannya, semakin banyak air yang melewatinya per satuan waktu. Oh, maaf, masih ada tekanan.

Jelasnya, kolom air 10 sentimeter akan mendorong lebih sedikit air melalui lubang sentimeter dibandingkan kolom air setinggi gedung sepuluh lantai.

Artinya tergantung pada penampang bagian dalam pipa dan tekanan pada sistem penyediaan air, bukan?

Apakah ada hal lain yang benar-benar diperlukan?

Jawaban yang benar

TIDAK. Faktor-faktor ini mempengaruhi konsumsi, namun ini hanyalah permulaan dari sebuah daftar panjang. Menghitung aliran air berdasarkan diameter pipa dan tekanan di dalamnya sama dengan menghitung lintasan roket yang terbang ke Bulan berdasarkan posisi nyata satelit kita.

Jika kita tidak memperhitungkan rotasi Bumi, pergerakan Bulan pada orbitnya, hambatan atmosfer dan gravitasi benda langit, kecil kemungkinan pesawat ruang angkasa kita akan mencapai titik yang diinginkan di luar angkasa. .

Berapa banyak air yang akan mengalir keluar dari pipa berdiameter x pada tekanan saluran y tidak hanya dipengaruhi oleh dua faktor ini, tetapi juga oleh:

• Panjang pipa. Semakin lama, gesekan air terhadap dinding semakin memperlambat aliran air di dalamnya. Ya, air di ujung pipa hanya dipengaruhi oleh tekanan di dalamnya, namun volume air berikutnya harus menggantikannya. Dan pipa air memperlambat mereka, dan bagaimana caranya.

Justru karena hilangnya tekanan pada pipa yang panjang maka stasiun pompa ditempatkan pada pipa minyak

• Diameter pipa mempengaruhi konsumsi air dengan cara yang jauh lebih kompleks daripada yang “akal sehat”.. Untuk pipa berdiameter kecil, hambatan dinding terhadap pergerakan aliran jauh lebih besar dibandingkan pipa tebal.

Alasannya adalah semakin kecil pipa, semakin kurang menguntungkan dalam hal laju aliran air, rasio volume internal dan luas permukaan untuk panjang tetap.

Sederhananya, air lebih mudah mengalir melalui pipa tebal daripada melalui pipa tipis.

• Bahan dinding merupakan faktor penting lainnya yang menentukan kecepatan pergerakan air.. Jika air meluncur di atas polipropilen yang halus, seperti pinggang seorang wanita kikuk di trotoar dalam kondisi dingin, maka baja yang kasar akan menciptakan hambatan aliran yang jauh lebih besar.
• Umur pipa juga sangat mempengaruhi permeabilitas pipa.. Pipa air baja berkarat; selain itu, baja dan besi tuang ditumbuhi endapan kapur selama bertahun-tahun digunakan.

Pipa yang tumbuh terlalu besar memiliki hambatan aliran yang jauh lebih besar (ketahanan pipa baja baru yang dipoles dan pipa berkarat berbeda 200 kali lipat!). Selain itu, area di dalam pipa karena pertumbuhan berlebih mengurangi jarak bebasnya; bahkan dalam kondisi ideal, lebih sedikit air yang akan melewati pipa yang terlalu besar.

Menurut Anda apakah masuk akal untuk menghitung permeabilitas berdasarkan diameter pipa pada flensa?

Harap dicatat: kondisi permukaan pipa plastik dan logam-polimer tidak memburuk seiring waktu. Setelah 20 tahun, pipa akan memberikan ketahanan yang sama terhadap aliran air seperti pada saat pemasangan.

• Terakhir, setiap belokan, transisi diameter, berbagai katup penutup dan perlengkapannya - semua ini juga memperlambat aliran air.

Ah, andai saja faktor-faktor di atas bisa diabaikan! Namun, kita tidak berbicara tentang penyimpangan dalam batas kesalahan, tetapi tentang perbedaan beberapa kali lipat.

Semua ini membawa kita pada kesimpulan yang menyedihkan: perhitungan sederhana aliran air melalui pipa tidak mungkin dilakukan.

Secercah cahaya di kerajaan yang gelap

Namun, jika air mengalir melalui keran, tugasnya dapat disederhanakan secara signifikan. Syarat utama untuk perhitungan sederhana: lubang yang dilalui air harus sangat kecil dibandingkan dengan diameter pipa penyedia air.

Maka berlaku hukum Torricelli: v^2=2gh, dengan v adalah laju aliran dari lubang kecil, g adalah percepatan jatuh bebas, dan h adalah tinggi kolom air yang berada di atas lubang. Dalam hal ini, volume zat cair s*v akan melewati lubang dengan luas penampang s per satuan waktu.

Tuan meninggalkanmu hadiah

Jangan lupa: penampang lubang bukanlah diameter, melainkan luas pi*r^2.

Untuk kolom air 10 meter (yang setara dengan tekanan berlebih satu atmosfer) dan lubang dengan diameter 0,01 meter, perhitungannya adalah sebagai berikut:

Kami mengambil akar kuadrat dan mendapatkan v=13.98570698963767. Untuk mempermudah perhitungan, kami membulatkan nilai kecepatan aliran menjadi 14 m/s.

Penampang lubang dengan diameter 0,01 m sama dengan 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2.

Jadi, aliran air melalui lubang kita akan sama dengan 0.000314159265*14=0.00439822971 m3/s, atau sedikit kurang dari empat setengah liter per detik.

Seperti yang Anda lihat, dalam versi ini perhitungannya tidak terlalu rumit.

Selain itu, dalam lampiran artikel Anda akan menemukan tabel konsumsi air untuk perlengkapan pipa paling umum, yang menunjukkan diameter minimum sambungan.

Kesimpulan

Singkatnya, itu saja. Seperti yang Anda lihat, kami tidak menemukan solusi sederhana yang universal; namun, kami harap artikel ini bermanfaat bagi Anda. Semoga beruntung!

Cara menghitung kapasitas pipa

Menghitung kapasitas adalah salah satu tugas tersulit saat memasang pipa. Pada artikel ini kami akan mencoba mencari tahu bagaimana tepatnya hal ini dilakukan untuk berbagai jenis pipa dan material pipa.

Pipa aliran tinggi

Kapasitas merupakan parameter penting untuk setiap pipa, kanal, dan pewaris saluran air Romawi lainnya. Namun, kapasitas keluaran tidak selalu tertera pada kemasan pipa (atau pada produk itu sendiri). Selain itu, tata letak pipa juga menentukan seberapa banyak cairan yang melewati pipa melalui penampang tersebut. Bagaimana cara menghitung throughput pipa dengan benar?

Metode penghitungan kapasitas pipa

Ada beberapa metode untuk menghitung parameter ini, yang masing-masing cocok untuk kasus tertentu. Beberapa simbol penting saat menentukan kapasitas pipa:

Diameter luar adalah ukuran fisik penampang pipa dari satu sisi dinding luar ke sisi lainnya. Dalam perhitungannya ditetapkan sebagai Dn atau Dn. Parameter ini ditunjukkan pada label.

Diameter nominal adalah nilai perkiraan diameter bagian dalam pipa, dibulatkan ke bilangan bulat terdekat. Dalam perhitungannya disebut Du atau Du.

Metode fisik untuk menghitung kapasitas pipa

Nilai throughput pipa ditentukan dengan menggunakan rumus khusus. Untuk setiap jenis produk - untuk gas, pasokan air, saluran pembuangan - terdapat metode perhitungan yang berbeda.

Metode perhitungan tabel

Terdapat tabel nilai perkiraan yang dibuat untuk memudahkan dalam menentukan kapasitas pipa pada kabel apartemen. Dalam kebanyakan kasus, presisi tinggi tidak diperlukan, sehingga nilai dapat diterapkan tanpa perhitungan yang rumit. Namun tabel ini tidak memperhitungkan penurunan throughput akibat munculnya timbunan sedimen di dalam pipa, yang merupakan ciri khas jalan raya lama.

Ada tabel pasti untuk menghitung kapasitas, yang disebut tabel Shevelev, yang memperhitungkan material pipa dan banyak faktor lainnya. Tabel-tabel ini jarang digunakan saat memasang pipa air di apartemen, tetapi di rumah pribadi dengan beberapa anak tangga non-standar, tabel-tabel ini dapat berguna.

Perhitungan menggunakan program

Perusahaan pipa modern memiliki program komputer khusus untuk menghitung kapasitas pipa, serta banyak parameter serupa lainnya. Selain itu, kalkulator online telah dikembangkan, yang meskipun kurang akurat, namun gratis dan tidak memerlukan instalasi di PC. Salah satu program stasioner “TAScope” adalah ciptaan para insinyur Barat, yaitu shareware. Perusahaan besar menggunakan "Hidrosistem" - ini adalah program domestik yang menghitung pipa sesuai dengan kriteria yang mempengaruhi operasinya di wilayah Federasi Rusia. Selain perhitungan hidraulik, ini memungkinkan Anda menghitung parameter pipa lainnya. Harga rata-rata adalah 150.000 rubel.

Cara menghitung kapasitas pipa gas

Gas merupakan salah satu material yang paling sulit untuk diangkut, terutama karena cenderung terkompresi sehingga dapat bocor melalui celah terkecil pada pipa. Ada persyaratan khusus untuk menghitung throughput pipa gas (serta untuk merancang sistem gas secara keseluruhan).

Rumus menghitung kapasitas pipa gas

Throughput maksimum pipa gas ditentukan dengan rumus:

Qmaks = 0,67 DN2 * hal

dimana p sama dengan tekanan operasi dalam sistem pipa gas + 0,10 MPa atau tekanan gas absolut;

Du - diameter nominal pipa.

Ada rumus rumit untuk menghitung kapasitas pipa gas. Biasanya tidak digunakan saat melakukan perhitungan awal, serta saat menghitung pipa gas rumah tangga.

Qmaks = 196.386 DN2 * p/z*T

dimana z adalah koefisien kompresibilitas;

T adalah suhu gas yang diangkut, K;

Menurut rumus ini, ketergantungan langsung suhu medium bergerak terhadap tekanan ditentukan. Semakin tinggi nilai T maka gas semakin memuai dan menekan dinding. Oleh karena itu, ketika menghitung jaringan pipa besar, para insinyur memperhitungkan kemungkinan kondisi cuaca di area di mana pipa tersebut berjalan. Jika nilai nominal pipa DN lebih kecil dari tekanan gas yang dihasilkan pada suhu tinggi di musim panas (misalnya, pada +38...+45 derajat Celcius), maka kemungkinan besar terjadi kerusakan pada saluran. Hal ini menyebabkan kebocoran bahan mentah yang berharga dan menimbulkan kemungkinan ledakan di bagian pipa.

Tabel kapasitas pipa gas tergantung tekanan

Terdapat tabel untuk menghitung throughput pipa gas untuk diameter pipa yang umum digunakan dan tekanan operasi nominal. Untuk menentukan karakteristik pipa gas dengan ukuran dan tekanan yang tidak standar, diperlukan perhitungan teknik. Selain itu, tekanan, kecepatan dan volume gas dipengaruhi oleh suhu udara luar.

Kecepatan maksimum (W) gas pada tabel adalah 25 m/s, dan z (koefisien kompresibilitas) adalah 1. Suhu (T) adalah 20 derajat Celcius atau 293 Kelvin.

Kapasitas pipa saluran pembuangan

Throughput pipa saluran pembuangan merupakan parameter penting yang bergantung pada jenis pipa (tekanan atau aliran bebas). Rumus perhitungannya didasarkan pada hukum hidrolika. Selain perhitungan padat karya, tabel juga digunakan untuk menentukan kapasitas saluran pembuangan.

Rumus perhitungan hidrolik

Untuk perhitungan hidrolik saluran pembuangan, perlu untuk menentukan hal-hal yang tidak diketahui:

1. diameter pipa Du;
2. kecepatan aliran rata-rata v;
3. kemiringan hidrolik l;
4. tingkat pengisian h/Dn (perhitungan didasarkan pada radius hidrolik, yang dikaitkan dengan nilai ini).

Dalam prakteknya, mereka terbatas pada penghitungan nilai l atau h/d, karena parameter lainnya mudah dihitung. Dalam perhitungan awal, kemiringan hidrolik dianggap sama dengan kemiringan permukaan bumi, dimana pergerakan air limbah tidak akan lebih rendah dari kecepatan pembersihan sendiri. Nilai kecepatan, serta nilai h/DN maksimum untuk jaringan rumah tangga dapat dilihat pada Tabel 3.

Selain itu, terdapat nilai standar kemiringan minimum untuk pipa dengan diameter kecil: 150 mm

(i=0,008) dan 200 (i=0,007) mm.

Rumus aliran volumetrik fluida terlihat seperti ini:

dimana a adalah luas penampang terbuka aliran,

v – kecepatan aliran, m/s.

Kecepatan dihitung menggunakan rumus:

dimana R adalah radius hidrolik;

C – koefisien pembasahan;

Dari sini kita dapat memperoleh rumus kemiringan hidrolik:

Parameter ini digunakan untuk menentukan parameter ini jika diperlukan perhitungan.

dimana n adalah koefisien kekasaran, memiliki nilai dari 0,012 hingga 0,015 tergantung pada material pipa.

Jari-jari hidrolik dianggap sama dengan jari-jari normal, tetapi hanya jika pipa terisi penuh. Dalam kasus lain, gunakan rumus:

dimana A adalah luas aliran fluida transversal,

P adalah keliling basah, atau panjang melintang permukaan bagian dalam pipa yang menyentuh zat cair.

Tabel kapasitas untuk pipa saluran pembuangan aliran bebas

Tabel ini memperhitungkan semua parameter yang digunakan untuk melakukan perhitungan hidrolik. Data dipilih sesuai dengan diameter pipa dan disubstitusikan ke dalam rumus. Di sini laju aliran volumetrik cairan q yang melewati penampang pipa telah dihitung, yang dapat diambil sebagai throughput saluran.

Selain itu, terdapat tabel Lukin yang lebih rinci yang berisi nilai throughput siap pakai untuk pipa dengan diameter berbeda dari 50 hingga 2000 mm.

Tabel kapasitas untuk sistem saluran pembuangan bertekanan

Dalam tabel kapasitas pipa tekanan saluran pembuangan, nilainya bergantung pada tingkat pengisian maksimum dan kecepatan rata-rata air limbah yang dihitung.

Kapasitas pipa air

Pipa air merupakan pipa yang paling umum digunakan dalam sebuah rumah. Dan karena mereka terkena beban yang besar, menghitung kapasitas saluran air menjadi syarat penting untuk pengoperasian yang andal.

Kepatenan pipa tergantung pada diameter

Diameter bukanlah parameter terpenting saat menghitung patensi suatu pipa, tetapi juga mempengaruhi nilainya. Semakin besar diameter bagian dalam pipa, semakin tinggi permeabilitasnya, dan juga semakin rendah kemungkinan terjadinya penyumbatan dan sumbat. Namun, selain diameter, perlu juga memperhitungkan koefisien gesekan air pada dinding pipa (nilai tabel untuk setiap material), panjang saluran dan perbedaan tekanan cairan pada saluran masuk dan saluran keluar. Selain itu, jumlah elbow dan fitting pada pipa akan sangat mempengaruhi laju aliran.

Tabel kapasitas pipa berdasarkan suhu cairan pendingin

Semakin tinggi suhu di dalam pipa, semakin rendah keluarannya, karena air memuai dan dengan demikian menimbulkan gesekan tambahan. Untuk perpipaan, hal ini tidak penting, tetapi dalam sistem pemanas, ini adalah parameter utama.

Terdapat tabel untuk perhitungan panas dan cairan pendingin.

Tabel kapasitas pipa tergantung pada tekanan cairan pendingin

Ada tabel yang menjelaskan kapasitas pipa tergantung pada tekanan.

Tabel kapasitas pipa tergantung diameter (menurut Shevelev)

Tabel F.A. dan A.F. Shevelev adalah salah satu metode tabel paling akurat untuk menghitung throughput pipa air. Selain itu, mereka berisi semua rumus perhitungan yang diperlukan untuk setiap bahan tertentu. Ini adalah informasi panjang yang paling sering digunakan oleh para insinyur hidrolik.

Tabel memperhitungkan:

1. diameter pipa – internal dan eksternal;
2. ketebalan dinding;
3. umur layanan sistem penyediaan air;
4. panjang garis;
5. tujuan pipa.

Throughput pipa tergantung pada diameter, tekanan: tabel, rumus perhitungan, kalkulator online

Menghitung kapasitas adalah salah satu tugas tersulit saat memasang pipa. Pada artikel ini kami akan mencoba mencari tahu bagaimana tepatnya hal ini dilakukan untuk berbagai jenis pipa dan material pipa.

Dalam beberapa kasus, Anda harus menghadapi kebutuhan untuk menghitung aliran air melalui pipa. Indikator ini memberi tahu Anda berapa banyak air yang dapat dilewati pipa, diukur dalam m³/s.

• Untuk organisasi yang belum memasang meteran air, biaya dihitung berdasarkan kemampuan lalu lintas pipa. Penting untuk mengetahui seberapa akurat data ini dihitung, untuk apa dan berapa tarif yang harus Anda bayar. Hal ini tidak berlaku untuk perorangan; bagi mereka, jika tidak ada meteran, jumlah orang yang terdaftar dikalikan dengan konsumsi air 1 orang sesuai standar sanitasi. Ini volume yang cukup besar, dan dengan tarif modern, memasang meteran jauh lebih menguntungkan. Demikian pula, di zaman kita, memanaskan air sendiri dengan pemanas air seringkali lebih menguntungkan daripada membayar layanan utilitas untuk air panasnya.
• Perhitungan patensi pipa memainkan peran besar saat mendesain rumah, saat menghubungkan komunikasi ke rumah .

Penting untuk memastikan bahwa setiap cabang penyedia air dapat menerima bagiannya dari pipa utama, bahkan pada jam-jam puncak aliran air. Sistem penyediaan air diciptakan untuk kenyamanan, kemudahan, dan memudahkan pekerjaan manusia.

Jika air praktis tidak sampai ke penghuni lantai atas setiap malam, kenyamanan apa yang bisa kita bicarakan? Bagaimana cara minum teh, mencuci piring, mandi? Dan semua orang minum teh dan berenang, sehingga volume air yang dapat disuplai oleh pipa didistribusikan ke lantai bawah. Masalah ini dapat memainkan peran yang sangat buruk dalam pemadaman kebakaran. Jika petugas pemadam kebakaran menyambung ke pipa pusat, tetapi tidak ada tekanan di dalamnya.

Terkadang menghitung aliran air melalui pipa dapat berguna jika, setelah perbaikan sistem pasokan air oleh pengrajin yang malang, mengganti sebagian pipa, tekanannya turun secara signifikan.

Perhitungan hidrodinamik bukanlah tugas yang mudah dan biasanya dilakukan oleh spesialis yang berkualifikasi. Namun katakanlah Anda terlibat dalam konstruksi pribadi, mendesain rumah Anda sendiri yang nyaman dan luas.

Bagaimana cara menghitung sendiri aliran air melalui pipa?

Tampaknya mengetahui diameter lubang pipa saja sudah cukup untuk mendapatkan angka yang mungkin bulat, tetapi umumnya wajar. Sayangnya, ini sangat sedikit. Faktor-faktor lain dapat mengubah hasil perhitungan secara signifikan. Apa yang mempengaruhi aliran maksimum air melalui pipa?

1. Bagian pipa. Sebuah faktor yang jelas. Titik awal perhitungan dinamika fluida.
2. Tekanan pipa. Ketika tekanan meningkat, lebih banyak air mengalir melalui pipa dengan penampang yang sama.
3. Membungkuk, berbelok, mengubah diameter, bercabang memperlambat pergerakan air melalui pipa. Pilihan berbeda pada tingkat yang berbeda-beda.
4. Panjang pipa. Pipa yang lebih panjang akan membawa lebih sedikit air per satuan waktu dibandingkan pipa yang lebih pendek. Seluruh rahasianya ada pada kekuatan gesekan. Sama seperti gaya gesek yang menghambat pergerakan benda-benda yang kita kenal (mobil, sepeda, kereta luncur, dll.), maka gaya gesekan juga menghambat aliran air.
5. Pipa dengan diameter lebih kecil mempunyai luas kontak air dengan permukaan pipa lebih besar dibandingkan dengan volume aliran air. Dan dari setiap titik kontak muncul gaya gesekan. Sama seperti pipa yang lebih panjang, pipa yang lebih sempit menyebabkan air bergerak lebih lambat.
6. Bahan pipa. Jelaslah bahwa derajat kekasaran suatu bahan mempengaruhi besarnya gaya gesek. Bahan plastik modern (polipropilena, PVC, logam, dll.) sangat licin dibandingkan baja tradisional dan memungkinkan air bergerak lebih cepat.
7. Kehidupan layanan pipa. Endapan kapur dan karat sangat mengganggu keluaran sistem pasokan air. Ini adalah faktor yang paling rumit, karena tingkat penyumbatan pipa, relief internal baru, dan koefisien gesekan sangat sulit dihitung dengan akurasi matematis. Untungnya, perhitungan aliran air paling sering diperlukan untuk konstruksi baru dan material baru yang sebelumnya tidak terpakai. Di sisi lain, sistem ini akan terhubung dengan komunikasi yang sudah ada selama bertahun-tahun. Dan bagaimana perilakunya dalam 10, 20, 50 tahun? Teknologi terkini telah memperbaiki situasi ini secara signifikan. Pipa plastik tidak berkarat, permukaannya praktis tidak rusak seiring waktu.

Perhitungan aliran air melalui keran

Volume fluida yang mengalir keluar dicari dengan mengalikan penampang bukaan pipa S dengan laju aliran V. Penampang adalah luas bagian tertentu dari suatu bangun volumetrik, dalam hal ini luas dari sebuah lingkaran. Ditemukan dengan rumus S = πR2. R adalah jari-jari bukaan pipa, jangan sampai tertukar dengan jari-jari pipa. π adalah konstanta, perbandingan keliling lingkaran dengan diameternya, kira-kira sama dengan 3,14.

Laju aliran ditentukan dengan menggunakan rumus Torricelli: . Dimana g adalah percepatan gravitasi di planet bumi sama dengan kira-kira 9,8 m/s. h adalah tinggi kolom air yang berada di atas lubang.

Contoh

Mari kita hitung aliran air melalui keran yang berlubang diameter 0,01 m dan tinggi kolom 10 m.

Penampang lubang = πR2 = 3,14 x 0,012 = 3,14 x 0,0001 = 0,000314 m².

Kecepatan aliran keluar = √2gh = √2 x 9,8 x 10 = √196 = 14 m/s.

Debit air = SV = 0,000314 x 14 = 0,004396 m³/s.

Dikonversi ke liter, ternyata 4,396 liter per detik dapat mengalir dari suatu pipa tertentu.

Di setiap rumah modern, salah satu syarat utama kenyamanan adalah air mengalir. Dan dengan munculnya peralatan baru yang memerlukan sambungan ke pasokan air, perannya dalam rumah menjadi sangat penting. Banyak orang tidak lagi membayangkan bagaimana mereka bisa hidup tanpa mesin cuci, ketel uap, mesin pencuci piring, dll. Namun masing-masing perangkat ini memerlukan tekanan air tertentu yang berasal dari pasokan air agar dapat berfungsi dengan baik. Maka seseorang yang memutuskan untuk memasang sistem pasokan air baru di rumahnya memikirkan bagaimana cara menghitung tekanan di dalam pipa agar semua perlengkapan pipa berfungsi dengan baik.

Persyaratan pipa modern

Pasokan air modern harus memenuhi semua persyaratan dan karakteristik. Di outlet keran, air harus mengalir dengan lancar, tanpa menyentak. Oleh karena itu, tidak boleh ada penurunan tekanan dalam sistem saat mengambil air. Air yang mengalir melalui pipa tidak boleh menimbulkan kebisingan, mengandung kotoran udara dan benda asing lainnya yang berdampak buruk pada keran keramik dan perlengkapan pipa lainnya. Untuk menghindari kejadian yang tidak menyenangkan ini, tekanan air di dalam pipa tidak boleh turun di bawah tekanan minimum saat membongkar air.

Memperhatikan! Tekanan minimum pasokan air harus 1,5 atmosfer. Tekanan ini cukup untuk mengoperasikan mesin pencuci piring dan mesin cuci.

Penting untuk mempertimbangkan karakteristik penting lainnya dari sistem pasokan air yang berkaitan dengan konsumsi air. Di setiap tempat tinggal terdapat lebih dari satu titik pengumpulan air. Oleh karena itu, perhitungan penyediaan air harus sepenuhnya memenuhi kebutuhan air seluruh perlengkapan pipa bila dihidupkan pada waktu yang bersamaan. Parameter ini dicapai tidak hanya dengan tekanan, tetapi juga dengan volume air yang masuk yang dapat dilewati oleh pipa dengan penampang tertentu. Secara sederhana, sebelum pemasangan, perlu dilakukan perhitungan hidraulik tertentu pada sistem pasokan air, dengan mempertimbangkan aliran dan tekanan air.

Sebelum menghitung, mari kita lihat lebih dekat dua konsep seperti tekanan dan aliran untuk memahami esensinya.

Tekanan

Seperti diketahui, pusat pasokan air pada masa lalu terhubung dengan menara air. Menara inilah yang menciptakan tekanan pada jaringan pasokan air. Satuan tekanan adalah atmosfer. Selain itu, tekanan tidak bergantung pada ukuran wadah yang terletak di puncak menara, tetapi hanya pada tingginya.

Memperhatikan! Jika air dituangkan ke dalam pipa setinggi sepuluh meter, maka akan timbul tekanan 1 atmosfer pada titik terendah.

Tekanan setara dengan meter. Satu atmosfer sama dengan 10 m kolom air. Mari kita perhatikan contoh bangunan berlantai lima. Tinggi rumah tersebut adalah 15 m, jadi tinggi satu lantai adalah 3 meter. Menara setinggi lima belas meter akan menciptakan tekanan di lantai dasar sebesar 1,5 atmosfer. Mari kita hitung tekanan di lantai dua: 15-3 = 12 meter kolom air atau 1,2 atmosfer. Setelah melakukan perhitungan lebih lanjut, kita akan melihat bahwa tidak akan ada tekanan air di lantai 5. Artinya, untuk bisa mengalirkan air ke lantai lima, perlu dibangun menara setinggi lebih dari 15 meter. Bagaimana jika ini misalnya gedung 25 lantai? Tidak ada yang akan membangun menara seperti itu. Sistem penyediaan air modern menggunakan pompa.

Mari kita hitung tekanan di outlet pompa sumur dalam. Terdapat pompa dalam yang mengangkat air hingga ketinggian 30 meter dari kolom air. Artinya menciptakan tekanan 3 atmosfer pada saluran keluarnya. Setelah pompa dibenamkan 10 meter ke dalam sumur, maka akan tercipta tekanan di permukaan tanah - 2 atmosfer, atau kolom air 20 meter.

Konsumsi

Mari kita pertimbangkan faktor selanjutnya - konsumsi air. Ini secara langsung tergantung pada tekanan, dan semakin tinggi tekanannya, semakin cepat air mengalir melalui pipa. Artinya, konsumsi akan lebih banyak. Tetapi intinya adalah bahwa kecepatan air dipengaruhi oleh penampang pipa yang dilaluinya. Dan jika Anda mengurangi penampang pipa, maka ketahanan air akan meningkat. Akibatnya, kuantitasnya di saluran keluar pipa akan berkurang dalam jangka waktu yang sama.

Dalam produksi, selama pembangunan pipa air, proyek dibuat di mana perhitungan hidrolik pipa air dihitung menggunakan persamaan Bernoulli:

Dimana h 1-2 – menunjukkan hilangnya tekanan pada saluran keluar, setelah mengatasi hambatan di seluruh bagian sistem pasokan air.

Menghitung pipa rumah

Tapi, seperti yang mereka katakan, ini adalah perhitungan yang rumit. Untuk pipa ledeng rumah, kami menggunakan perhitungan yang lebih sederhana.

Berdasarkan data paspor mesin yang mengonsumsi air di rumah, kami merangkum total konsumsinya. Angka ini kami tambahkan konsumsi semua keran air yang ada di rumah. Satu keran air mengalirkan sekitar 5–6 liter air per menit. Kami menjumlahkan semua angka dan mendapatkan total konsumsi air di rumah. Sekarang, dengan fokus pada laju aliran total, kami membeli pipa dengan penampang yang akan menyediakan jumlah dan tekanan air yang dibutuhkan ke semua perangkat distribusi air yang beroperasi secara bersamaan.

Ketika pasokan air rumah Anda terhubung ke jaringan kota, Anda akan menggunakan apa yang mereka berikan kepada Anda. Nah, jika Anda memiliki sumur di rumah, belilah pompa yang akan sepenuhnya memberikan tekanan yang diperlukan jaringan Anda sesuai dengan biayanya. Saat membeli, dipandu oleh data paspor pompa.

Untuk memilih penampang pipa, kita berpedoman pada tabel berikut:

Ketergantungan diameter pada panjang pipa air			Kapasitas pipa
Panjang pipa M	Diameter pipa, mm		Diameter pipa, mm	Bandwidth aku/menit
Kurang dari 10	20		25	30
Dari 10 hingga 30	25		32	50
Lebih dari 30	32		38	75

Tabel ini memberikan parameter pipa yang lebih populer. Untuk informasi lebih lengkap, Anda dapat menemukan tabel lebih lengkap dengan perhitungan pipa dengan diameter berbeda di Internet.

Berdasarkan perhitungan ini, dan dengan pemasangan yang benar, Anda akan menyediakan pasokan air Anda dengan semua parameter yang diperlukan. Jika ada sesuatu yang tidak jelas, lebih baik menghubungi spesialis.

Pergerakan fluida melalui pipa.
Ketergantungan tekanan fluida pada laju alirannya

Aliran fluida stasioner. Persamaan kontinuitas

Mari kita perhatikan kasus ketika fluida tidak kental mengalir melalui pipa silinder horizontal dengan penampang yang bervariasi.

Aliran fluida disebut tidak bergerak, jika pada setiap titik ruang yang ditempati zat cair, kecepatannya tidak berubah terhadap waktu. Pada aliran tunak, zat cair dengan volume yang sama dipindahkan melalui setiap penampang pipa dalam selang waktu yang sama.

Cairan praktis tidak dapat dimampatkan, yaitu kita dapat berasumsi bahwa suatu massa zat cair selalu mempunyai volume yang tetap. Oleh karena itu, volume zat cair yang sama melewati bagian pipa yang berbeda berarti kecepatan aliran fluida bergantung pada penampang pipa.

Misalkan kecepatan aliran fluida stasioner melalui bagian pipa S1 dan S2 masing-masing sama dengan v1 dan v2. Volume zat cair yang mengalir selama periode waktu t melalui bagian S1 sama dengan V1=S1v1t, dan volume zat cair yang mengalir melalui bagian S2 dalam waktu yang sama adalah sama dengan V2=S2v2t. Dari persamaan V1=V2 berikut ini

Hubungan (1) disebut persamaan kontinuitas. Oleh karena itu

Karena itu, dalam aliran fluida stasioner, kecepatan pergerakan partikel-partikelnya melalui berbagai penampang pipa berbanding terbalik dengan luas bagian-bagian tersebut.

Tekanan dalam fluida yang bergerak. hukum Bernoulli

Peningkatan kecepatan aliran fluida ketika berpindah dari bagian pipa yang luas penampangnya lebih besar ke bagian pipa yang luas penampangnya lebih kecil berarti zat cair tersebut bergerak dengan percepatan.

Menurut hukum kedua Newton, percepatan disebabkan oleh gaya. Gaya yang dimaksud dalam hal ini adalah perbedaan gaya tekanan yang bekerja pada zat cair yang mengalir pada bagian pipa yang lebar dan sempit. Oleh karena itu, pada bagian pipa yang lebar tekanan fluidanya harus lebih besar dibandingkan pada bagian pipa yang sempit. Hal ini dapat diamati secara langsung melalui pengalaman. Pada Gambar. Terlihat bahwa pada penampang S1 dan S2 yang berbeda, tabung manometrik dimasukkan ke dalam pipa tempat cairan mengalir.

Pengamatan menunjukkan, ketinggian cairan dalam tabung tekanan di bagian pipa S1 lebih tinggi daripada di bagian S2. Oleh karena itu, tekanan pada fluida yang mengalir melalui suatu bagian yang luasnya S1 lebih besar daripada tekanan pada suatu fluida yang mengalir melalui suatu bagian yang luasnya S2 lebih kecil. Karena itu, selama aliran fluida stasioner, di tempat yang kecepatan alirannya lebih rendah, tekanan dalam cairan lebih tinggi dan sebaliknya, di mana kecepatan aliran lebih tinggi, tekanan dalam cairan lebih rendah. Bernoulli adalah orang pertama yang sampai pada kesimpulan ini, itulah sebabnya hukum ini disebut hukum Bernoulli.

Rincian pemecahan masalah:

TUGAS 1. Air mengalir dalam pipa horizontal dengan penampang variabel. Kecepatan aliran pada bagian lebar pipa adalah 20 cm/s. Tentukan cepat rambat aliran air pada bagian pipa yang sempit yang diameternya 1,5 kali lebih kecil dari diameter bagian lebarnya.

TUGAS 2. Suatu zat cair mengalir dalam pipa mendatar yang luas penampangnya 20 cm2. Di suatu tempat pipa mengalami penyempitan dengan luas penampang 12 cm2. Selisih tinggi zat cair dalam tabung manometri yang dipasang pada bagian pipa yang lebar dan sempit adalah 8 cm. Tentukan laju aliran volumetrik zat cair dalam 1 sekon.

TUGAS 3. Sebuah gaya sebesar 15 N diterapkan pada piston alat suntik yang terletak mendatar. Tentukan kecepatan aliran air dari ujung alat suntik jika luas piston adalah 12 cm2.