Was ist Reibungsverlust?

Reibungsverlust im Rohr ist eine Messung oder Berechnung des Verlustes von Durchfluss oder Druck aufgrund der Wechselwirkung der Flüssigkeit mit den Wänden des Rohrs. Diese Verluste müssen für Rohrleitungssysteme bestimmt werden, da Pumpen mit genügend Leistung angegeben werden müssen, um Verluste zu überwinden und angemessene Durchflussraten zu liefern. Der Reibungsverlust variiert je nach Rohrmaterial, Länge und Flüssigkeitsströmungsrate oder Geschwindigkeit.

Rohrleitungssysteme bestehen aus geraden oder gekrümmten Abschnitten von Rohr, Verbindungen, Ventilen und anderen Armaturen. Wenn ein System an Länge und Komplexität zunimmt, interagieren die Flüssigkeiten, die durch sie fließen, mit den Wänden des Rohrs und verschiedener Armaturen, wodurch Widerstand erzeugt wird. Übermäßige Luftwiderstandsmengen verursachen schließlich einen Verlust des Flusses am Kunden oder Ziel, wenn sie nicht durch zusätzliche Pumpenleistung überwunden werden. In Rohren verwendete

-Materialien variieren stark von Gusseisen bis Kunststoffe, und jeder Typ hat eine besondere Rauheit an den Innenwänden. Rohrhersteller geben Tabellen aus, die die erwartete Reibung zeigenVerlust pro Rohrlänge für verschiedene Materialien und Rohrdurchmesser, wobei der Durchmesser den Abstand über der Innenfläche des Rohrs misst. Ein gemessener oder geschätzter Rauheitsfaktor wird bei der Berechnung des Reibungsverlusts verwendet, wobei das unvollendete Eisenrohr einen höheren Rauheitsfaktor als glatte Kunststoffrohr aufweist.

Reibungsverlusttabellen zeigen Werte des Wasserkopfes pro 100 Fuß Rohrwerte (der Wert ist in Metern gleich), da die Pumpenkapazitäts- und Leistungsanforderungen normalerweise in Fuß Wasser in den Füßen erreicht sind. Dieser Wert schätzt, wie viele vertikale Füße eine Pumpe mit einer bestimmten Motorgröße Wasser drücken können, sodass Designer die Pumpenleistung direkt auf ein Rohrleitungssystem in Beziehung setzen können. Die Auswirkung des Reibungsverlusts nimmt mit der Länge des Systems und der Anzahl der Armaturen und gekrümmten Abschnitte zu und kann nur durch die Verwendung eines reibungsloseren Rohrs reduziert werden, kann jedoch nicht beseitigt werden.

Verluste steigen ebenfalls mit der Geschwindigkeit, oR -Geschwindigkeit des Fluids erhöht sich im Rohr. Das Erhöhen des Systemdrucks ist eine bessere Lösung als die Erhöhung der Durchflussraten, weshalb kommunale Wassersysteme erhöhte Wassertürme verwenden. Die Aufrechterhaltung einer Wasserversorgung in einem erhöhten Tank liefert nicht nur zusätzliches Wasser für Zeiten mit hohem Nachfrage, sondern behält auch einen konstanteren Druck bei, um Systemverluste zu überwinden.

Reibungsverlust ist in allen kommerziellen Rohrleitungssystemen wichtig, da ein höherer Luftwiderstand höhere Pumpkosten entspricht. Es gibt einige Anwendungen, bei denen eine angemessene Pumpkapazität kritisch ist, wie z. B. Feuerwehrkämpfe. Ein Brandpumpen -LKW muss große Mengen Wasser durch lange Schlauchabschnitte liefern, häufig in die oberen Etagen eines Gebäudes. Mit zunehmendem Wasserbedarf muss der Pump-Lkw ausreichend Druck auf die Düsen ausführen, um die Kapazität der Brandbekämpfung aufrechtzuerhalten. Schlauchdüsen sind als lange dünne Röhrchen ausgelegt, da der Schlauchdruck in der Düse in hohen Fluss umwandelt, ohne dass hohe Geschwindigkeiten in der erforderlich sindSchlauch.

Luft ist ebenfalls ein Flüssigkeit, und der Reibungsverlust tritt bei Heiz- und Klimaanlagen auf, wenn sich die Luft durch die Kanäle bewegt, die mit verschiedenen Räumen verbunden sind. Systemdesigner verwenden Reibungsverlustberechnungen, um die für einen angemessenen Luftstrom erforderliche Lüfterstrom in Gebäuden zu bestimmen. Unzureichende Lüfter- und Kanalgrößen können in einigen Bereichen eines Hauses oder Gebäudes zu einem schlechten Luftstrom oder einer unzureichenden Heizung oder Kühlung auf höheren Böden eines mehrstöckigen Gebäudes führen.