Гидравлика систем отопления и охлаждения

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ

Движение воды в системах обеспечения микроклимата осуществля­ется за счет перепада давления, создаваемого насосом ДРн, Па, и перепа­да гравитационного давления ДРе, Па, возникающего вследствие разно­сти температур воды в подающем и обратном трубопроводах. Эти перепа­ды являются составляющими расчетного циркуляционного давления АР, Па, необходимого для преодоления сопротивления движения воды:

АР=АР,+ АРМ. (3.1)

Потери давления на трение ДІ/, Па, в трубопроводах определяют по формуле Дарси-Вейсбаха:

(3.2)

где А — коэффициент гидравлического трения; / и d — соответственно длина и внутренний диаметр трубопровода, м; р — плотность воды, кг/м3; V — скорость движения воды, м/с.

На гидравлическое трение оказывают влияние шероховатость труб и режим течения воды. Исследование гидравлического трения при раз­личных условиях показывает, что пластиковые и медные трубы являют­ся гидравлически гладкими. Стальные трубопроводы для систем отоп­ления и кондиционирования работают в переходной области сопротив­ления, а для систем водоснабжения — в шероховатой. Каждая область сопротивления имеет отличительные особенности. Однако в практике проектирования гидравлических инженерных систем здания применя­ют универсальные формулы для всех трех областей турбулентного ре­жима (гладкой, переходной и шероховатой). Широко используют при этом формулу Колбрука-Уайта:

(3.3)

и ее модифицированный вариант

, к.

(3.4)

d,

где Re — число Рейнольдса; кэ — эквивалентная шероховатость. Применяют также формулу Альтшуля:

-■"(ІВГ

в которой для практических расчетов усредняют Я по скорости 0,5 м/с и

средней температуре воды за период использования системы. При скоро­сти 1 м/с и более в эту формулу добавляют понижающий коэффициент.

Данные о потерях давления на трение в трубах предоставляют фир­мы-производители, как правило, в виде графиков либо таблиц для наибо­лее часто применяемых расчетных температур теплоносителя. При иных температурах используют корректирующие коэффициенты.

Потери давления в местных сопротивлениях ДРм, Па, рассчитывают по формуле Вейсбаха:

А^=^, (3.6)

где <jj — коэффициент местного (гидравлического) сопротивления.

Гидравлическое сопротивление, создаваемое запорно-регулирующей арматурой (клапанами, терморегуляторами...), относится к местным по­терям давления. Для их определения преобразуют формулу (3.6) через объемный расход воды и пропускную способность клапана.