Boru Basınç Düşümü
Debi, iç çap, uzunluk ve pürüzlülüğe göre sürtünme kaynaklı basınç düşümü (Darcy-Weisbach).
Akışkan ve boru verilerini girin; akış hızı, Reynolds sayısı, sürtünme faktörü ve basınç düşümünü hesaplayın. Δp = f·(L/D)·(ρ·v²/2); sürtünme faktörü Swamee-Jain bağıntısıyla bulunur. Yalnız sürtünme (majör) kayıplarını kapsar.
Girdiler
Boru basınç düşümü nasıl hesaplanır?
Boru sürtünme kaybı Darcy-Weisbach denklemiyle hesaplanır: Δp = f · (L/D) · (ρ · v² / 2); f sürtünme faktörü, L boru uzunluğu, D iç çap, ρ akışkan yoğunluğu, v akış hızıdır. Hız, hacimsel debinin boru kesit alanına bölünmesiyle bulunur; kayıp hızın karesiyle büyüdüğü için aynı debide iç çapın yarıya inmesi basınç düşümünü yaklaşık otuz kat artırır. Hesaplayıcı sonucu bar ve kPa cinsinden, ayrıca 100 m boru başına kayıp olarak verir; hesapta iç çap kullanılır, anma çapı (DN) ya da dış çap kullanılmaz.
Sürtünme faktörü f nasıl bulunur, Reynolds sayısı neyi belirler?
Reynolds sayısı Re = ρ · v · D / μ akışın laminer mi türbülanslı mı olduğunu belirler; 2300'ün altı laminer, 4000'in üstü türbülanslı sayılır, aradaki bölge geçiş bölgesidir. Laminer akışta f = 64 / Re olur ve boru pürüzlülüğü sonucu etkilemez. Türbülanslı akışta f, bağıl pürüzlülük ε/D ile Re'ye bağlıdır; hesaplayıcı Colebrook denkleminin açık yaklaşımı olan Swamee-Jain bağıntısını kullanır: f = 0,25 / [log10(ε/(3,7 · D) + 5,74/Re^0,9)]². Endüstriyel su ve buhar hatlarının büyük çoğunluğu türbülanslı bölgede çalışır.
Boru pürüzlülüğü sonucu ne kadar etkiler?
Mutlak pürüzlülük ε türbülanslı akışta sürtünme faktörünü doğrudan belirler; hesaplayıcıda çekme ve ticari çelik için 0,045 mm, paslanmaz çelik 0,015 mm, galvaniz çelik 0,15 mm, dökme demir 0,26 mm, PVC, PE ve bakır için 0,0015 mm alınır. Aynı çap ve debide dökme demir hat ticari çelik hattan daha yüksek kayıp verir. Bu değerler yeni boru içindir; kireçlenme ve korozyonla pürüzlülük yıllar içinde artar, bu yüzden tasarımda yaşlanmış boru değeri ya da kayıp payı kullanılır.
Akış hızı hangi aralıkta tutulur?
Su hatlarında akış hızı genellikle 1 ile 3 m/s arasında tutulur; 3 m/s'nin üzerinde gürültü, erozyon ve hızla artan sürtünme kaybı görülür, çok düşük hızlarda ise boru gereksiz büyür ve çökelme başlar. Hesaplayıcı 3 m/s'yi aşan sonuçlarda uyarı verir. Pompa emiş hatlarında kavitasyonu önlemek için basma hattından daha düşük hız hedeflenir. Bu araç sabit yoğunluklu (sıkıştırılamaz) akışkanlar içindir; doymuş buhar hatlarında 25 ile 40 m/s arası hızlar yaygındır ve kayıp hesabı yoğunluk değişimi nedeniyle farklı yapılır.
Hesap neleri kapsamaz?
Hesap yalnız düz boru sürtünme (majör) kaybını kapsar; dirsek, vana, redüksiyon ve filtre gibi yerel (minör) kayıplar, kot farkından gelen statik yükseklik ve ekipman basınç düşümleri sonuca dahil değildir. Yerel kayıplar eşdeğer boru uzunluğu ya da K katsayısı yöntemiyle ayrıca eklenir; armatürü yoğun kısa hatlarda toplam kaybın büyük kısmı yerel kayıplardan gelir. Sonuç sabit yoğunluk varsayar; gaz ve buhar gibi sıkıştırılabilir akışkanlarda uzun hatlarda yoğunluk değişimi ayrı hesaba alınır.
Bu araç ön boyutlandırma ve bilgilendirme amaçlıdır; sonuçlar proje koşullarına göre değişebilir. Nihai ürün ve sertifika seçimi için mühendislik ekibimize danışın.