Hvad er friktionstab?
Friktionstab i røret er en måling eller beregning af tab af strømning eller tryk på grund af fluidets vekselvirkning med rørets vægge. Disse tab skal bestemmes for rørsystemer, fordi pumper skal specificeres med tilstrækkelig kraft til at overvinde tab og give tilstrækkelige strømningshastigheder. Friktionstab varierer afhængigt af rørmaterialer, længde og væskestrømningshastighed eller hastighed.
Rørsystemer består af lige eller buede sektioner af rør, forbindelser, ventiler og andre fittings. Når et system øges i længde og kompleksitet, interagerer væskerne, der løber gennem det, med rørets vægge og forskellige fittings, hvilket skaber træk. For høje mængder træk vil med tiden forårsage et tab af strømning hos kunden eller destinationen, hvis det ikke overvindes med tilføjet pumpekraft.
Materialer, der bruges i rør, varierer meget, fra støbejern til plast, og hver type har en særlig ruhed på de indvendige vægge. Rørfabrikanter udsteder tabeller, der viser det forventede friktionstab pr. Rørlængde for forskellige materialer og rørdiametre, idet diameteren måler afstanden over det indvendige område af røret. En målt eller estimeret ruhedsfaktor bruges ved beregning af friktionstab, med uafsluttet jernrør med en højere ruhedsfaktor end glat plastrør.
Tabeller for friktionstab viser værdier af fødder med vandhoved pr. 100 fod af rør (værdien er den samme i meter), fordi pumpekapacitet og effektbehov normalt er dimensioneret i fødder med vand. Denne værdi estimerer, hvor mange lodrette fødder en pumpe kan skubbe vand med en given motorstørrelse, hvilket gør det muligt for designere at relatere pumpekraft direkte til et rørsystem. Effekten af friktionstab øges med systemets længde og antallet af beslag og buede sektioner og kan kun reduceres ved hjælp af glattere rør, men kan ikke fjernes.
Tab øges også efterhånden som hastigheden eller hastigheden af væsken øges i røret. At øge systemtrykket er en bedre løsning end at øge strømningshastighederne, hvorfor kommunale vandsystemer bruger forhøjede vandtårne. Opretholdelse af en vandforsyning i en hævet tank giver ikke kun ekstra vand i perioder med stor efterspørgsel, men det opretholder også et mere konstant pres for at overvinde systemtab.
Friktionstab er vigtigt i alle kommercielle rørsystemer, fordi højere træk svarer til højere pumpeomkostninger. Der er nogle applikationer, hvor tilstrækkelig pumpekapacitet er kritisk, såsom brandbekæmpelse. En brandpumpevogn skal levere store mængder vand gennem lange sektionsslanger, ofte til de øverste etager i en bygning. Efterhånden som efterspørgslen efter vand øges, skal pumpebilen levere tilstrækkeligt tryk ved dyserne for at opretholde brandbekæmpelsesevne. Slangedyser er designet som lange tynde rør, fordi dette konverterer slangetrykket til høj strømning ved dysen uden behov for høje hastigheder i slangen.
Luft er også en væske, og friktionstab forekommer i varme- og klimaanlæg, når luft bevæger sig gennem kanalerne, der forbinder til forskellige rum. Systemdesignere bruger beregninger af friktionstab til at bestemme den ventilatoreffekt, der kræves til tilstrækkelig luftstrøm i bygninger. Utilstrækkelig størrelse på ventilator og kanal kan resultere i dårlig luftstrøm i nogle områder af et hjem eller bygning eller utilstrækkelig opvarmning eller afkøling på højere etager i en bygning med flere etager.