افت فشار در لوله ها

زمان مورد نیاز برای مطالعه: 2 دقیقه

افت فشار در لوله ها

براي محاسبه افت فشار در لوله ها تحت فشار، رابطه دارسي- وايسباخ و رابطه هيزن- ويليامز براي محاسبه افت ارتفاع مورد استفاده قرار می گیرند. جريان دايم يا ماندگار (دبی ثابت با زمان) و جریان يكنواخت (مقطع ثابت جريان، در مجاري باز يا تحت فشار)، مبناي طراحي حركت جريان در مجاري ميباشند. همچنين جريانهاي غيريكنواخت و متغير مكاني در مجاري باز در تصفيه خانه هاي آب زياد اتفاق مي افتد. يكي از معمول ترين روابط براي تعيين افت ارتفاع در اثر وجود اصطكاك در لوله، رابطه معروف دارسي- وايسباخ ميباشد. اين رابطه به صورت زير بيان ميشود :

رابطه دارسی وایسباخ

در رابطه (۱) افت ارتفاع يا افت خط تراز هيدروليكي (واحد طول) در لوله با طول L ، قطر و سرعت متوسط است. ضريب اصطكاك بدون بعد بوده و به سرعت، قطر لوله ، جرم مخصوص (ρ)  لزجت (μ) و مشخصه هاي زبري سطح جدار لوله، كه با زبري معادل يا ε مشخص ميشود، وابستگي دارد. كلبروك  آنرا به صورت رابطه شماره (۲) بالا ارايه داده است.

كه در رابطه شماره (۲) بالا (NRe) عدد رينولدز جريان و (ε/d) زبري نسبي لوله ميباشد.

مودي يكي از رايج ترين نمودار ها جهت تعيين ضريب اصطكاك برای محاسبه افت فشار در لوله ها ي صنعتي را تهيه كرده كه كاربرد و عموميت زيادي يافته است (شکل زیر)نمودار ضريب اصطكاك  را به صورت تابعي از زبري نسبي و عدد رينولدز مشخص ميسازد.

براي جريان لايه اي در لوله ها، فقط تابعي از عدد رينولدز بوده و به صورت زير ساده ميشود :

نمودار مودی محاسبه ضریب افت فشار در لوله ها در رابطه دارسی وایسباخ

 

همچنين در محدوده  N Re  بین ۴۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰۰۰ و (ε/d) کوچکتر از 0.01  ميتوان از رابطه مودي براي به دست آوردن ضريب اصطكاك f استفاده کرد.

علاوه بر رابطه فوق، براي محاسبه ضريب در تمام نواحي جريان افت فشار در لوله ها ميتوان از رابطه چرچيل به شرح زير نيز استفاده نمود. 

رابطه چرچيل برای محاسبه افت فشار در لوله ها

به علاوه با توجه به اينكه ضريب اصطكاك fدر طول مدت استفاده از لوله به خاطر تغيير زبري لوله تغيير ميكند ميتوان با تقريب مناسب از نمودار شكل زیر استفاده نمود. در نمودار اين ضريب براي انواع جنس لوله يا زبري نسبي كه در تصفيه خانه هاي آب مورد استفاده قرار ميگيرد، تعيين شده است.

نمودار چرچيل برای محاسبه افت فشار در لوله ها

 

5/5 - (1 امتیاز)

مقالات پیشنهادی

تصفیه فاضلاب گاو داری

تصفیه فاضلاب گاو داری

تصفیه فاضلاب گاو داری : تصفیه فاضلاب گاو داری  از جمله مهمترین بخش های نگه داری از گاو داری ها می باشد که با توجه به مواد موجود در فاضلابی که میخواهیم تصفیه شود پارامتر های متفاوتی بستگی دارد… BOD     اکسیژن خواهی بیوشیمیایی 2. COD     اکسیژن خواهی شیمیایی 3. TSS   […]

تصفیه فاضلاب به روش a2o

تصفیه فاضلاب به روش a2o تصفیه فاضلاب به روش a2o اصــلاحيه فرآينــد A/Oمــي باشــد و يــك ناحيــه انوكــسيك را بــراي دنيتريفيكاسيون فراهم مي كند. ساختار اوليه فرآينــد A/O براي حذف بيولوژيكي فسفر شامل يك ناحيه بي هوازي بود كـه در ادامـه آن يـك منطقه هوازي قرار داشت. نياز به تماس بي هوازي بين لجن فعـال و فاضلاب ورودي […]

نقش میکروارگانیسمها در تصفیه فاضلاب

نقش میکروارگانیسمها در تصفیه فاضلاب نقش میکروارگانیسمها در تصفیه فاضلاب بر اساس حذف BOD كربنه ذره اي و محلول و تثبيت مواد آلي موجود در فاضلاب است که با استفاده از انواع مختلـف ميكروارگانيسم ها مخصوصاً باكتريها به روش بيولوژيكي برای تصفیه فاضلاب انجام مي شود. براي اكـسيد كـردن (تبـديل) مواد آلي كربنه ذره اي و محلول به […]

رابطه افت هیزن ویلیامز

رابطه افت هیزن ویلیامز رابطه افت هیزن ویلیامز برای محاسبه افت فشار در لوله ها مورد استفاده قرار می گیرد. رابطه افت هیزن ویلیامز و رابطه دارسی وایسباخ روابطی هستند که در طراحی تصفیه خانه ها آب و فاضلاب بسیار با اهمیت می باشند.  رابطه هيزن- ويليامز براي آب در دماي معمولي برابر است با: که […]

تصفیه فاضلاب به روش ASBR

تصفیه فاضلاب به روش ASBR تصفیه فاضلاب به روش ASBR  یک راكتور منقطع متوالي بي هوازي بعنوان يك فرآينـد رشـد معلق مورد توجه قرار گرفته است كه جداسازي جامـدات از مـايع و مرحلـه واكـنش در يـك محفظـه مشابه مي باشد. تصفیه فاضلاب به روش ASBR  خيلي شبيه به راكتور منقطع متـوالي هـوازي (SBRs) اسـت. موفقيت فرآيند ASBRهمانند آنچه در […]

تئوری جذب سطحی

تئوری جذب سطحی بسیاری از زائدات صنعتی دارای مواد آلی مقاومی است که حذف آنها بوسیله فرآیند تئوری جذب سطحی به مراتب ساده تر فرآیند های بیولوژیکی متداول است. بعنوان مثال می توان از ABS و بعضی مواد آلی با حلقه های ناهمگون نام برد. این مواد را اغلب می توان بوسیله جذب سطحی روی […]

فیلتراسیون آب

فیلتراسیون آب فیلتراسیون آب یا صافسازي آب يكي از قديميترين روش هاي تصفيه آب است و در آن آب با عبور از ساختارهاي سنگي و ماسه اي متخلخل، به آرامي تميز و خالص مي گردد.صافي ها را معمولا بر اساس نرخ صاف سازي، نيروي محرك و جهت جريان به انواع مختلفي تقسيم بندي مي كنند.بر مبناي […]

زمان ماند سلولی

زمان ماند سلولی یا MCRT زمان ماند سلولی یا MCRT ، زمانی (معمولا بر حسب روز) است که جامدات یا باکتری ها در فرآیند لجن فعال باقی می مانند. زمان ماند سلولی یا زمان ماند جامدات یا SRT نیز خوانده میشود. برای محاسبه دقیق زمان ماند سلولی یا MCRT باید مقدار جامدات معلق (بر حسب پوند) موجود […]

طراحی پکیج شناور سازی

طراحی پکیج شناور سازی متغیر های عمده طراحی پکیج شناور سازی عبارتند از فشار ، نسبت برگشت، غلظت جامدات ورودی و زمان ماندگاری. با افزایش زمان ماند،جامدات معلق خروجی کاهش یافته و غلظت جامدات شناور شده افزایش می یابد. (قبل از ادامه خواندن این مطلب، مطلب فرایند شناور سازی مطالعه گردد.) هنگامیکه فرآیند شناوری سازی عمدتا […]

تصفیه پساب به روش تبادل یونی

تصفیه پساب به روش تبادل یونی تصفیه پساب به روش تبادل یونی يك فرايند جذب است. از این فرآیند برای تصفیه پساب های صنعتی مانند آبکاری استفاده می شود.  اين فرايند يك پديده سطحي است كه در تبادل يون شركت مي كند. بدين صورت كه، يك يون كه توسط نيروهاي الكترواستاتيك روي سطح مواد قرار […]

نظرات کاربران

ارسال دیدگاه
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • مجموع دیدگاهها: 0
  • در انتظار بررسی: 0
  • انتشار یافته: 0

هنوز دیدگاهی ثبت نشده است.

سوالی دارید؟ منتظر تماس شما هستیم

برای دریافت مشاورۀ رایگان، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید