Trenie potrubia
Keď tekutina preteká potrubím, dochádza v dôsledku trenia k stratám tlaku. Trenie vzniká na vnútorných stenách potrubia, pozdĺž ktorých preteká príslušná tekutina. Termín trenie potrubia sa týka strát trením, ku ktorým dochádza v potrubí. Ako už bolo spomenuté, trenie spôsobuje tlakové straty, čo znamená, že tlak na začiatku potrubia je vyšší ako na konci.
Jednotlivé straty v dôsledku trenia sa v potrubnom systéme zrátajú. Takto:
Vypočítajte straty trením v potrubiach
Považujeme rúrku - ako je znázornené na obrázku nižšie - s dĺžkou l a vnútorným priemerom d.
Tlakovú stratu v dôsledku trenia, ktorá sa vyskytuje v tomto potrubí, je možné vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca:
ΔpR: tlaková strata [bar]
λ: koeficient trenia potrubia
l: dĺžka potrubia
d: priemer potrubia
ρ: hustota kvapaliny [g/cm 3]
v: rýchlosť prúdenia [m/s]
Ak vezmeme do úvahy výpočtový vzorec pre stratu tlaku v dôsledku trenia potrubia, je zrejmé, že tlaková strata je väčšia, čím dlhšie je potrubie, tým vyššia je hustota kvapaliny, tým vyššia je rýchlosť prúdenia a vyšší koeficient trenia potrubia λ. Tlakové straty v dôsledku trenia potrubia sú menšie, ak je priemer potrubia väčší.
Súčiniteľ trenia potrubia
Koeficient trenia potrubia λ je kľúčový údaj, ktorý sa používa na výpočet tlakovej straty v dôsledku trenia potrubia. Súčiniteľ trenia potrubia je bezrozmerná veličina. Ako už bolo oznámené, na stanovenie koeficientu trenia potrubia je potrebné Reynoldsovo číslo, ktoré bolo vysvetlené v jednom z predchádzajúcich skriptov fluidnej technológie.
V oblasti laminárneho prúdenia sa koeficient trenia potrubia počíta takto:
V oblasti turbulentného prúdenia možno koeficient trenia potrubia vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca:
Okrem toho je možné koeficient trenia potrubia vyčítať z grafov ako funkciu Reynoldsovho čísla. Na takýchto diagramoch je zvyčajne znázornených niekoľko kriviek. Ktorá krivka sa používa na určenie súčiniteľa trenia potrubia vyplýva z pomeru vnútorného priemeru potrubia (d) a drsnosti steny (k).
Trenie potrubia v armatúrach
V fluidnej technológii je armatúra inštalačným prvkom v potrubí. Patria sem napríklad rozdeľovače, zmeny prierezu, ohyby, tvarovky atď.
Na výpočet tlakovej straty v dôsledku trenia potrubia v armatúre je možné použiť nasledujúci vzorec:
ΔpF: tlaková strata [bar]
ζ: strata = f (Re)
ρ: hustota kvapaliny [g/cm 3]
v: rýchlosť prúdenia [m/s]
Stratový faktor závisí od Reynoldsovho čísla a geometrie príslušnej tvarovky.