Εξίσωση ενέργειας - Bernoulli Προϋποθέσεις: ασυμπίεστο ρευστό, ρ σταθερό μόνιμη ροή, u σταθερή στο ίδιο σημείο ρευστό μη συνεκτικό, δηλαδή ροή μη-ιξώδης, δηλαδή ιξώδη φαινόμενα αμελητέα Η σχέση αυτή αναφέρεται κατά μήκος γραμμής ροής.
Η παροχή και τα φορτία σε αγωγό
Aριθμός Reynolds / στωτή-τυρβώδης ροή αδράνεια τριβή Λόγος δυνάμεων αδράνειας προς τριβής Αδράνεια ανάλογη μάζας και κινηματικής κατάστασης. Τριβή, ανάλογη ιξώδους
Τυρβώδης ροή σε σωλήνες με τραχύτητα Η τραχύτητα υπάρχει και μετριέται σε mm (απόλυτη) ή σχετική ως προς τη διάμετρο. Είναι μέτρο παρέκλισης πραγματικού τοιχώματος από το ιδεατό. Στρωτή ροή = αμελητέα επίδραση Κύριος λόγος για την πτώση πίεσης: Δυνάμεις πίεσης όταν το ρευστό περιρέει τις προεξοχές και σχηματίζονται νεκροί χώροι στις εσοχές.
Εξισώσεις υπολογισμού του f Σχέση Colebrook – White
Υλικά αγωγών και τραχύτητα
ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΜΟΝΙΜΗ ΡΟΗ ΡΕΥΣΤΟΥ ΣΕ ΑΓΩΓΟΥΣ ΚΥΛΙΝΔΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΟΜΗΣ Οι απώλειες για ροή σε κυλινδρικό αγωγό δίνεται από την εξίσωση Darcy-Weisbach Όπου, L = μήκος κυλινδρικού αγωγού D = Διάμετρος κυλινδρικού αγωγού f = συντελεστής τριβής
Προσεγγιστικές σχέσεις υπολογισμού του f Swamee and Jain (1976) Γ. Τερζίδη - Χ. Μπαμπατζιμόπουλου (1992)
Προσεγγιστικές σχέσεις υπολογισμού του f Τζιμόπουλος (2005) Παπαευαγγέλου (2010)
Τιμές του Κ για διάφορες συνθήκες (“The civil engineering Handbook, Fundamentals of Hydraulics”. Purdue University)
Σε γενικές γραμμές, μικρές κατασκευαστικές λεπτομέρειες επιφέρουν σημαντικές αλλαγές στον συντελεστή απωλειών, όταν αλλάζουν σημαντικά την μορφή τβν γραμμών ροής: Μεγάλες αλλαγές στις γραμμές ροής και στο Κ μικρές αλλαγές στις γραμμές ροής και στο Κ
Εφαρμογή της εξ. Bernoulli εφαρμογή:
Επιλογή υλικών σωλήνων
Υλικά σωλήνων ύδρευσης Πλαστικοί σωλήνες PVC Πλαστικοί σωλήνες πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας Χαλυβδοσωλήνες Αμιαντοτσιμεντοσωλήνες
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ - 1
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ - 2
Σωλήνες πολυαιθυλενίου Εξωτερική διάμετρος Εσωτερική διάμετρος 4atm 6atm 12 10.7 10.4 16 14.4 14.1 20 18.2 17.6 25 22.9 22 32 29.4 28.1
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ - 3
Επιτρεπόμενες ταχύτητες
Σύντομη επανάληψη Υπολογισμός απωλειών φορτίου Εφόσον δεν γνωρίζουμε τη διάμετρο, για να επιλέξουμε μία μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την εξίσωση του Bresse
Ισχύς του αντλιοστασίου P: η ισχύς της αντλίας σε kW γ: Το ειδικό βάρος του νερού σε Ν/m3 Q: η παροχή της αντλίας σε m3/s n: ο βαθμός απόδοσης της αντλίας. Hman: Το μανομετρικό ύψος σε m