Grafiska beräkningsmetoder för vätskeströmning

Grafiska beräkningsmetoder för vätskeströmning

För beräkning av systemets förlustdel = strömningsförluster i rörledningar, ventiler, böjar etc kan diagram och nomogram användas. Denna metod är snabb och ger godtagbart resultat om den utföres noggrant.

I detta avsnitt finns ett antal diagram för bestämning av samhörande värden på hastighet, friktionsförlust, diameter och volymström. Dessutom finns diagram för bestämning av strömningshastigheten i cirkulära ledningar i förhållande till volymström och diameter samt diagram för bestämning av tryckförlust i m vp för engångsförluster i förhållande till strömningshastigheten.

Det är i allmänhet önskvärt vid rördimensioneringen att veta ungeförliga strömningshastigheten eftersom denna har stort inflytande på ekonomisk rördimensionering. I tabell 11.3 anges riktvärden på ekonomisk strömningshastighet för en del vätskor.

Hög strömningshastighet ger liten rördimension = låg anläggningskostnad men ger genom större friktionsförlust ett ökat pumparbete = hög driftskostnad.

Utöver ekonomi kan andra faktorer påverka bestämningen av strömningshastighet: ljud i komfortanläggningen, erosion i varmvattenledningar av kopparrör, statisk elektricitet för vätskor med låg flampunkt, kavitationsrisk i sugledningar vid höga temperaturer och vid plötsliga hastighetsförändringar, sedimentering för godssuspensioner- kritisk hastighet.

Tabell 11.3 Riktvärden;strömningshastighet.

Engångsförluster i böjar, ventiler etc kan räknas om till ekvivalent rörlängd med hjälp av värdena i tabell 11.4.

Värdena för ventiler är medeltal och växlar efter konstruktion.

Tabell 11.4 Omräkningsfaktorer för ekvivalent rörlängd.

Genom att addera de ekvivalenta rörlängderna och ”verklig” rörlängd erhålls den totala rörlängden vars strömningsförluster i meter vätskepelare sedan beräknas ur nomogram -diagram fig ur 11.27-11.44.

Alternativt kan engångsförlusterna beräknas separat genom att de ur tabell 11.2 erhållna ζ -värdena omräknas till meter vätskepelare vid viss strömningshastighet med hjälp av diagram figur 11.26. Förlustdelen skall delas upp i sug- resp. tillrinningshöjd samt tryckhöjd för kommande kravspecifikation, även ev. variationer bör analyseras. Till förlustdelen adderas statiskt tryck = systemets uppfordringshöjd.

Vid förgrenade rörsystem räknas först den längsta strömkretsen, varefter varje, grenledning dimensioneras efter det trycköverskott, som råder i fördelningspunkten. Genom ”passningsräkning” skall hela rörsystemet balanseras så att varje slutpunkt erhåller beräknad vätskemängd och att ”kortslutning” undvikes. Trycköverskottet i fördelningspunkten kan medföra att grenledningen väljes med liten dimension och högre strömningshastighet än huvudledningens eller att strypventil insättes. Vilken metod som skall väljas avgörs av faktorer såsom ljud, kavitation vid hastighetsökning etc.

Förteckning över grafiskt beräkningsunderlag finns i tabell 11.5. Diagram och nomogram användes enl. följande: vatten för newtonska vätskor lika vatten, oljor för newtonska vätskor med viskositet högre än vattens.