Помогите разобраться с расчетом КМС (коэффициент местного сопротивления)
- В этой теме 7 ответов, 3 участника, последнее обновление ⤠ сделано
.
-
При расчете гидравлических потерь СО в интернете в основном говориться только потерях в трубах, чтобы подобрать насос с соответствующей расходо-напорной характеристикой. И очень редко говорят об учете местных гидравлических сопротивлений (сужений, расширений, поворотов, фитингов, вентилей и т.д.), хотя сумма этих сопротивлений могут быть в 5 – 10 раз выше, чем сопротивление самой трубы.
В справочниках указывают КМС (коэффициент местного сопротивления), сообщая о том, что определен опытным путем. Я так понимаю, что его можно просчитать.
Для примера, переходной фитинг с металлопластика (D2) на металл (D1).
КМС (D2-D1) = 2,04 , КМС (D1-D2) = 1, 49 . Как можно это просчитать?
Если рассмотреть фитинг 26х1 как сначала сужение ( с внут. ø25 мм — металл на ø12,5 мм – узкая часть фитинга), а потом расширение (с ø12,5 мм на ø 20 мм — внутренний диаметр МП трубы), то используя известные формулы по гидравлике выходит:
коэффициент местного сопротивления фитинга =
ζф=0,5(1-w2/w1) + ζ=(1-w2/w3)^2 = 0,5(1-122,65/490,62) + (1-122,65/314)^2 = 0,93
w1 — площадь сечения (широкая часть М)
w2 — площадь сечения (узкая часть фитинга)
w3 — площадь сечения (широкая часть МП)
И рассмотреть обратный переход от МП к М по ζф = 0,67
Цифра отличаются от справочника. Правильно ли я считаю?
И вообще стоит ли учитывать этот КМС при расчете системы отопления? На сколько теория соответствует практики? Ведь зачастую этот КМС очень редко упоминают при расчетах в интернатах и форумах.
Ну и следственно если учитывать КМС, то и гидравлическое сопротивление СО возрастает.
Рассмотрим КМС при расчете гидравлических сопротивлений на расширении/сужении/диафрагме при изменении расхода в 2 раза.
Есть участок труба металл ø 25 мм длинной 3 метра по краям с одним сужением и с одним расширением до ø 20 мм — т. е. это может быть обвязкой электрического котла, который передает свое тепло контуру теплого пола.
Пропуская через этот участок 10 кВт тепловой мощности при дельте температуры в 10 град. расход составит 0,86 м3/ч, при скорости теплоносителя 0,76 м/с. Гидравлическое сопротивление этого отрезка трубы длиною 3 метра будет 0,11 м. в. с. , а вот сопротивление на сужении составит уже 0,51 м. в. с. и 0,37 м. в. с. при расширении. Получается, что в местах соединения трубы ø 20 мм и ø 25 мм сопротивление в этой точке в 3,5 раза выше, самого гидравлического сопротивление трубы длиной в 3 метра, а в месте сужения так вообще сопротивление возрастает в 5 раз.
Известный факт, при увеличении скорости теплоносителя в 2 раза, гидравлическое сопротивление возрастает примерно в 4 раза. Т. е. если мы начнем пропускать через тот же отрезок уже 20 кВт, то расход составит 1,72 м3/ч, скорость 1,52 м/с, Гидравлическое сопротивление этого отрезка трубы длиною 3 метра будет 0,39 м. в. с., а вот сопротивление на сужении составит уже 2,04 м. в. с. и 1,47 м. в. с. при расширении. Соотношение осталось прежним. В местах соединения трубы ø 20 мм и ø 25 мм сопротивление в этой точке в 3,5 раза выше, самого гидравлического сопротивление трубы длиной в 3 метра, а в месте сужения сопротивление возрастает в 5 раз.
Т.о. подбирая насос для одного расхода с последующем увеличении расхода в 2 раза, но при этом не учитывая местные сопротивления, насос может просто не справиться с полученным гидравлическим сопротивлением.
Насколько эти теоретические расчеты соответствуют факту?
- Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.