روابط اصلی
دو رابطه اساسی که در محاسبه افت فشار نقش مهمی دارند عبارتند از:رابطه دارسی ویسباخکه در آن l طول لوله, d قطر لوله, v سرعت متوسط سیال, λ ضریب افت و h مقدار افت فشار میباشد. بسیاری از روشهای محاسبه افت فشار در واقع روشهایی هستند برای بدست آوردن مقدار λ که با قرار دادن آن در رابطه دارسی می‌توان افت فشار را محاسبه کرد.عدد رینولدزکه در آن V سرعت متوسط سیال, d قطر لوله, ν گرانروی سیال میباشد. عدد رینولدز در واقع شاخصی است برای تعیین میزان مغشوش بودن جریان که در بسیاری از روشها به عنوان پارامتر ورودی مورد استفاده قرار میگیرد.مشروح روشهاپس از بررسی و مقایسه روشهای ارائه شده در منابع لیستی از تمامی روشهای موجود به شرح زیر حاصل شد.رابطه برای جریان آراماین فرمول فقط برای جریان آرام کاربرد دارد (Reرابطه کوناکف Konakovفقط برای لوله‌های صاف و تنها وقتی که عدد رینولدز بین 2300 و 106 باشد کاربرد دارد.رابطه بلازیوس Blasiusفقط برای لوله‌های صاف و تنها وقتی که عدد رینولدز بین 2300 و 105 باشد کاربرد دارد.رابطه هرمان Hermannفقط برای لوله‌های صاف و تنها وقتی که عدد رینولدز بین 2x104 و 2x106 باشد کاربرد دارد.رابطه پراندتل Prandtleفقط برای لوله‌های صاف و تنها وقتی که عدد رینولدز بین 2300 و 4x106 باشد کاربرد دارد.رابطه نیکورادزه Nikoradzeفقط برای لوله‌های صاف و تنها وقتی که عدد رینولدز بین 104 و 108 باشد کاربرد دارد.رابطه آتشول Altshulکه در آن k مقدار زبری مطلق (ارتفاع پستی بلندیهای جدار داخلی لوله) و d قطر لوله میباشند.رابطه کلبروک Colebrookرابطه کارمان Karmanرابطه دوم کارمان Karman 2رابطه جامعه مهندسین اطریشیکه در آن V سرعت متوسط سیال و s افت فشار به ازای واحد طول لوله (شیب هیدرولیکی) بوده و n از فرمول زیر محاسبه میشود:در این رابطه k بر حسب متر است.رابطه چزی Chezyدر این رابطه V سرعت بر حسب فوت در ثانیه R شعاع هیدرولیکی بر حسب فوت که برای لوله‌های با مقطع دایره برابر d/4 است و C ضریب رابطه است که با استفاده از جدول زیر محاسبه میشود:نوع لولهضریب cلوله خیلی صاف مستقیم140لوله چدنی نو و صاف130لوله چدنی متوسط, لوله فولادی نو, لوله فاضلاب110لوله چدنی چند ساله100لوله چدنی قدیمی و فرسوده80رابطه هازن ویلیامز Hazen-Williamsدر این رابطه V سرعت بر حسب فوت در ثانیه R شعاع هیدرولیکی بر حسب فوت و C ضریب رابطه است که با استفاده از جدول زیر محاسبه میشود:قطر اسمی بر حسب اینچقطر حقیقی بر حسب اینچسرعت بر حسب فوت در ثانیه12345681015203/40.8247781848687889092949611.048798486888990929497991 1/41.3808185889091939496991011 1/21.61828789909394969710110322.084889093949598991031052 1/22.5858992949697100101104106338790949698991011031061084495101104106107108111114116120559710310610711011111411511812166991041071101111141151161211238810110611011211411511812012312710101031081121141161181201211251291212105110114116118120121123127131151510611211511812012112312512913418181081141161201211231251271311362020110115118121123125127129134136242411111612012312512712913113613830301141181211251271291311341381413636115120123127129131134136141144424211612112512913113413613814114448481181231271291311341361381441476060120125129131134136138141147150727212112713113413613814114414715084841231291341361381411441471501539696125131136138141144147147153157رابطه اصلی کلبروک Colebrookشکل ترسیمی این فرمول همان نمودار مودی است که کاربرد زیادی در محاسبه افت فشار دارد.رابطه سوامی جین Swamee-Jainاین فرمول در واقع رابطه اصلی کلبروک را با 2-5% خطا تخمین میزند.جدول عمومی 1این جدول با توجه به قطر لوله و سرعت سیال ضریب افت را بدست می‌دهد. جواب بدست آمده را باید در 10-4 ضرب کرد.قطر اسمی لوله بر حسب اینچقطر حقیقی بر حسب اینچسرعت بر حسب فوت در ثانیه12345681015203/40.82443039036535034033032030529028011.0484153703503353253153052952752651 1/41.383953553353203103002902802652551 1/21.61385345325315300295280275255245223703343153002902852702652452352 1/22.53553253052902802752602552402303334531529528027026525524523022044285255240230225220210200190180552752452302252152102001951851756626524022521521020019519017517088255230215205200195185180170160101024522020520019018518017516515512122352152001901851801751701601501414233210197188183178170165155148161622820519418518017516716215214518182202001901801751701651601501402020215195185175170165160155145140242421019018017016516015515014013530302001851751651601551501451351303636195180170160155150145140130125424219017516515515014514013513012548481851701601551501451401351251206060180165155150145140135130120115727217516015014514013513012512011584841701551451401351301251201151109696165150140135130125120120110105جدول عمومی 2این جدول با در اختیار داشتن جنس و قطر لوله و سرعت سیال ضریب افت را بدست می‌دهد. جواب بدست آمده را باید در 10-4 ضرب کرد.قطر لولهنوع لولهسرعت بر حسب فوت در ثانیه1234568101520304قدیمی435415410405400395395390385375370متوسط355320310300290285280270260250250نو300265250240230225220210200190185خیلی صاف2402051901801701651551501401301206قدیمی425410405400395395390385380375365متوسط335310300285280275265260250240235نو275250240225220210205200190180175خیلی صاف2201901751651601501451401301201158قدیمی420405400395390385380375370365360متوسط320300285280270265260250240235225نو265240225220210205200190185175170خیلی صاف20518016515515014013513012011511010قدیمی415405400395390385380375370365360متوسط315295280270265260255245240230225نو260230220210205200190185180170165خیلی صاف20017016015014513513012511511010512قدیمی415400395395390385380375365360355متوسط310285275265260255250240235225220نو250225210205200195190180175165160خیلی صاف19016515014014013512512011511010516قدیمی405395390385380375370365360350350متوسط300280265260255250240235225215210نو240220205200195190180175170160155خیلی صاف18015514013513012512011511010510020قدیمی400395390385380375370365360350350متوسط290275265255250245235230220215205نو230210200195190180175170165160150خیلی صاف1701501351301251201151101051009524قدیمی400395385380375370365360355350345متوسط285265255250245240230225220210200نو225200195190185180175170165155150خیلی صاف1651401351251201201151101051009530قدیمی400385380375370365360355350350345متوسط280255250245240230225220210205200نو220195190185180175170165160155150خیلی صاف1601351301201151151101101051009536قدیمی395385375370365360355355350345340متوسط275255245240235230225220210200195نو215195185180175170165160155150145خیلی صاف150135125120115110110105100959048قدیمی395385370365360355350350345340335متوسط265250240230225220215210200195190نو205190180175170165160155150145140خیلی صاف140125120115110110105100959090جداول جامعه مهندسین آلمانیاین جداول با استفاده از شدت جریان, قطر و نوع لوله مستقیما افت فشار را بدست می‌دهند. جواب بدست آمده بر حسب متر آب به ازای هر کیلومتر می‌باشدشدت جریان به لیتر در ثانیهقطر به میلیمتر40507080100125150200250300133.510.81.780.930.32     1.57522.43.81.960.660.220.09   213038.56.53.31.120.370.15   328283.5147.052.350.770.310.074  4 14524.112.13.981.310.520.1230.042 5 2213718.56.051.960.780.1850.062 6 31252.5268.582.741.090.2550.0870.0337  70.134.911.53.61.450.3390.1140.0448  91.545.214.74.651.840.430.1450.0569  11456.518.35.752.290.530.1780.0710  14069.522.372.790.650.2180.08515   1514915.35.951.360.450.17820    8426.310.32.320.760.30230     572251.60.6440     9837.58.652.751.0950      5713.34.211.6560      8018.85.952.3470       25.38.053.12شدت جریان به لیتر در ثانیهقطر به میلیمتر400500600700800900100011001200100.021        150.044        200.0750.025       300.1570.0520.02      400.2650.0880.0350.017     500.4050.1320.0520.0260.014    600.5650.1840.0740.0360.0180.011   700.7550.2450.0980.0470.0250.014   شدت جریان به لیتر در ثانیهقطر به میلیمتر4050708010012515020025030080       32.910.34.0590       41.2135.05100       50.515.96.2150        34.113.65200         23.5300          شدت جریان به لیتر در ثانیهقطر به میلیمتر400500600700800900100011001200800.970.3140.1250.060.0310.0180.011  901.320.390.1560.0740.0390.0220.013  1001.490.480.190.090.0470.0270.0160.01 1503.221.020.4050.1920.0990.0560.0340.0210.0142005.551.750.6950.3250.170.0940.0560.0350.02330012.13.81.50.70.3630.1990.120.0730.04840020.96.62.61.20.620.3390.2020.1240.082500 10.23.951.850.940.5150.310.190.123600 14.45.62.61.320.7250.4370.2650.174700 197.553.51.770.9750.5820.3550.231800  9.74.492.291.250.750.4520.295900  12.25.62.851.580.940.570.371000  14.88.853.521.941.150.6950.4551500   14.87.74.232.51.510.992000     7.44.32.61.713000      9.45.73.74000        6.35شدت جریان به لیتر در ثانیهقطر به میلیمتر40507080100125150200250300133101.80.90.30.94    1.574223.81.90.630.2050.78   2125396.53.251.080.360.138   32758314.57.32.320.750.2950.076  44751502512.841.30.510.1280.039 5 2303919.86.220.790.1920.06 6 3205628.392.81.120.2710.0860.0347  7638.5123.81.50.3650.1150.0468  10049.515.54.951.950.460.1470.0599  1256219.66.22.450.580.1830.07410   7724.57.72.950.70.2240.09115   1755416.86.451.520.480.19620    9529.611.22.60.8450.3430     65255.81.850.7340      4410.23.21.2850      68164.951.9560       22.772.7870       30.39.43.7شدت جریان به لیتر در ثانیهقطر به میلیمتر400500600700800900100011001200100.021        150.045        200.0780.025       300.1680.0550.022      400.2850.0980.0370.018     500.4350.1450.0570.0270.0140.0270.014  600.610.2050.0810.0380.01950.011   700.830.2750.1080.0510.0260.0145   شدت جریان به لیتر در ثانیهقطر به میلیمتر4050708010012515020025030080       3912.24.890        15.36100        197.4150        42.516.5200         29300         65شدت جریان به لیتر در ثانیهقطر به میلیمتر400500600700800900100011001200801.070.360.140.0640.0330.01850.0108  901.350.450.170.080.0410.0230.0135  1001.650.550.210.0970.050.0280.01650.012 1503.71.20.460.2150.1080.060.0360.0220.01452006.52.60.80.370.1850.1030.0610.0380.02530014.54.551.760.810.410.230.1320.0830.0544002583.11.420.720.40.230.1450.094500 12.54.82.21.10.610.3550.220.145600 186.83.21.550.870.510.310.205700 24.59.24.252.11.170.690.420.275800  125.52.681.50.90.550.355900  15.483.41.91.120.70.451000  198.64.22.311.370.850.551500   18.59.55.131.851.22000     95.43.22.083000       74.554000        7.9
+ نوشته شده در  یکشنبه ۸ اردیبهشت ۱۳۹۲ساعت 23:48  توسط سيد مصطفي محمدزاده   |