Hva er friksjonstap?

Friksjonstap i rør er en måling eller beregning av tap av strømning eller trykk på grunn av interaksjonen mellom væsken og veggene i røret. Disse tapene må bestemmes for rørsystemer, fordi pumper må spesifiseres med nok kraft til å overvinne tap og gi tilstrekkelige strømningshastigheter. Friksjonstap varierer avhengig av rørmaterialer, lengde og flytende strømningshastighet eller hastighet.

rørsystemer består av rette eller buede seksjoner av rør, tilkoblinger, ventiler og andre beslag. Når et system øker i lengde og kompleksitet, samhandler væskene som løper gjennom det med veggene i røret og forskjellige beslag, og skaper drag. Overdreven mengder drag vil etter hvert føre til tap av flyt hos kunden eller destinasjonen hvis ikke overvunnet ved ekstra pumpekraft.

Materialer som brukes i rør varierer mye, fra støpejern til plast, og hver type har en spesiell ruhet på innvendige vegger. Rørprodusenter utsteder tabeller som viser forventet friksjonTap per rørlengde for forskjellige materialer og rørdiametre, med diameteren som måler avstanden over det indre området av røret. En målt eller estimert ruhetsfaktor brukes ved beregning av friksjonstap, med uferdig jernrør som har en høyere ruhetsfaktor enn glatt plastrør.

Friksjonstapstabeller viser verdier av føtter vannhode per 100 fot rør (verdien er den samme i meter) fordi pumpekapasitet og strømbehov normalt er dimensjonert i føttene vann. Denne verdien estimerer hvor mange vertikale føtter en pumpe kan skyve vann med en gitt motorstørrelse, som lar designere relatere pumpekraft direkte til et rørsystem. Effekten av friksjonstap øker med lengden på systemet og antall beslag og buede seksjoner, og kan bare reduseres ved å bruke jevnere rør, men kan ikke elimineres.

tap øker også etter hvert som hastigheten, oR hastighet, av væsken øker i røret. Å øke systemtrykket er en bedre løsning enn å øke strømningshastigheten, og det er grunnen til at kommunale vannsystemer bruker forhøyede vanntårn. Å opprettholde vannforsyning i en forhøyet tank gir ikke bare ekstra vann i perioder med høy etterspørsel, men den opprettholder også et mer konstant press for å overvinne systemtap.

Friksjonstap er viktig i alle kommersielle rørsystemer, fordi høyere drag tilsvarer høyere pumpekostnader. Det er noen applikasjoner der tilstrekkelig pumpekapasitet er kritisk, for eksempel brannkamp. En brannpumpebil må gi store mengder vann gjennom lange seksjoner av slangen, ofte til øvre etasjer i en bygning. Når etterspørselen etter vann øker, må pumpebilen levere tilstrekkelig trykk ved dysene for å opprettholde brannkampkapasiteten. Slangedyser er designet som lange tynne rør fordi dette konverterer slangetrykket til høy strømning ved dysen uten behov for høye hastigheter islange.

Luft er også et væske, og friksjonstap oppstår i oppvarmings- og klimaanlegg når luft beveger seg gjennom kanalene som kobles til forskjellige rom. Systemdesignere bruker beregninger av friksjonstap for å bestemme viftekraften som kreves for tilstrekkelig luftstrøm i bygninger. Mangelfull dimensjonering av vifte og kanal kan føre til dårlig luftstrøm i noen områder av et hjem eller bygning, eller utilstrekkelig oppvarming eller avkjøling i høyere etasjer i en bygning med flere etasjer.