Ce este pierderea de cap în țevi
Căderea de presiune în țevi este pierderea de presiune a unui fluid datorită fricțiunii dintre particulele de fluid și pereții conductorului și datorită obstacolelor din conducție. În principal, scăderea presiunii în țevi apare atunci când ne punem următoarea întrebare:
De ce presiunea unui fluid dintr-un punct în altul scade și scade mai mult pe măsură ce viteza crește, sau ce este același, cu cât debitul este mai mare, cu atât este mai mare căderea de presiune?
De exemplu, pentru a furniza apă unei cabane mergem cu o țeavă de ¾ "și pentru a furniza o clădire cu 30 de case cu o țeavă de 3"
Atât în sistemele de apă, cât și în sistemele unui alt tip de fluid, fluidul pierde energie datorită frecării continue cu conducta și datorită frecării care apare în trecerea accesoriilor sau dispozitivelor, care vor fi văzute ca obstacole în timpul conducerii. Obstacolele pot fi conducta însăși, supape, derivări, coate, manșoane, constricții, schimbări de direcție, schimbări de secțiune etc. Adică, ne referim la orice obstacol care modifică energia fluidului în sine.
Modificarea stării inițiale de energie a fluxului unui lichid prin conductă este o pierdere de energie, care se exprimă de obicei în termeni de energie pe unitatea de greutate a fluidului circulant și se numește pierderea de cap.
Căderea de presiune într-o conductă sau într-un element hidraulic al unei conducte este diferența de presiune între două puncte, pentru un debit dat. Dacă nu există lichid în mișcare, nu poate exista o scădere de presiune.
În articolul următor vom face o abordare conceptuală a căderii de presiune în țevi pentru a cunoaște importanța calculării acesteia la dimensionarea instalațiilor de apă și a diferitelor tipuri de cădere de presiune.
Trebuie să avem în vedere că scăderea de presiune este legată de variabilele dinamice ale fluidelor în funcție de tipul debitului.
În cazul conductelor orizontale, căderea de presiune se manifestă prin scăderea presiunii de curgere.
De ce depinde căderea de presiune din țevi?
Scăderea de presiune depinde în principal de următoarele variabile:
Sectiunea: cu cât secțiunea este mai mică, cu atât este mai mare căderea de presiune.
Lungimea: cu cât lungimea este mai mare, cu atât este mai mare căderea de presiune.
Fluxul care circulă: cu cât debitul este mai mare, cu atât este mai mare căderea de presiune.
Materialul: Cu cât materialul este mai aspru, cu atât scade presiunea.
Tipul de fluid: în funcție de fluid și densitatea acestuia vom avea valori diferite.
Tipuri de căderi de presiune în conducte
După cum am discutat anterior, potrivit profesorului Amparo López Jiménez, de la Departamentul de Inginerie Hidraulică și Mediu al Universității Politehnice din Valencia, există două părți ale pierderilor de cap: pierderea de cap datorată frecării, cunoscută și sub numele de pierdere liniară sau continuă, și pierderea localizată a capului, cunoscută sub numele de pierdere singulară sau accesorie.
Exprimarea pierderii capului:
- pierderi de hp: scădere de presiune
- hf: pierderi continue
- hl: pierderi localizate
Pierderi continue
Acestea sunt cele care apar din cauza fricțiunii fluidului cu țevile și depind de parametri precum lungimea și rugozitatea țevii, precum și viteza, vâscozitatea sau densitatea fluidului.
Mulți producători de țevi au la dispoziție tabele cu pierderile de cap și relația dintre pierdere și debit (exprimată în litri/oră). Cu siguranță facilitează munca pentru dimensionarea instalației.