Помогите разобраться с расчетом КМС (коэффициент местного сопротивления)

[Александррр]

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.

[Александррр]

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?

[cpt]

Цифра от справочника отличается я думаю потому что кроме потерь на расширении и  сужении, есть потери по длине фитинга+на КМС влияет даже форма краев фитинга ровный срез это или конус.

Поэтому надо брать КМС по данным производителя.

Ну и учитывать КМС разумеется надо.

Ну и второй момент зачем НСУ? НСУ применяют когда надо сменить температурный график. Допустим котел работает с графиком 80/60, а ТП 40/35 и там соответственно разные температуры и графики, а у вас одинаковые цифры расходов, почему так?

 

[Александррр]

Как тогда быть с другими элементами СО, о которых нет информации о КМС? Можно ли учитывать правильность расчетов данных формул при расчете гидравлических сопротивлений? Например переходная ПП муфта 32- 25  на сужение ζф=0,5(1-w2/w1)= 0,5(1-216/352)= 0,193. На сколько это правильно?

«…а у вас одинаковые цифры расходов, почему так?» — для упрощения и наглядности.

[cpt]

а каких других?

КМС в каталогах найти можно почти для всех фитингов.

[Вячеслав Анатольевич]

Хм, всегда думал, что к трубам определенного диаметра идут однозначно одни фитинги, без вариантов.

[Александррр]

Вячеслав Анатольевич писал(а):

Хм, всегда думал, что к трубам определенного диаметра идут однозначно одни фитинги, без вариантов.

именно «почти».

Вы когда делателе расчет СО,пользуетесь данными формулами ?

[Вячеслав Анатольевич]

Александррр писал(а):

ы когда делателе расчет СО,пользуетесь данными формулами ?

Я просто обратился к специалистам, которые уже ни один десяток проектов сделали, находятся здесь, в Томске. Если что не так — можно по гарантии привлечь.

А так глубоко вгрызаться в такой узкий вопрос.. ну хорошо, даже если рассчитаю по этим формулам и потрачу несколько часов на вход в тему — где гарантия, что другие нюансы не опрокинут всю эту теорию?

Когда такие качели — больше доверяю практикам!

[Автор]

Сообщения