Základní zákony hydrauliky |

Toto téma bylo smazáno. Vidí jej pouze uživatelé s oprávněním spravovat témata.

V tomto příspěvku popíšu jednoduchými termíny teorii hydrauliky, abych pochopil principy chování vody v potrubí.
Jak ukázala praxe, mnoho lidí pracujících s automatickými zavlažovacími systémy má mylnou představu o chování vody v potrubí. Myslím si tedy, že tento článek bude užitečný i pro zkušené instalátory. Hydraulika studuje chování kapalin, a to jak v klidu, tak v pohybu. Správně navržený potrubní systém výrazně sníží počet problémů v průběhu životního cyklu zavlažovacího systému. Udržováním průtoku v určitých mezích můžete výrazně zvýšit životnost celého systému jako celku.
Nesprávně navržený systém s nesprávnými výpočty může vést k poruše potrubí, v případě vodních rázů a záplav na místě.
Kompetentní projektant vezme v úvahu všechny faktory, které tak či onak ovlivní provoz systému, což pomůže předejít nehodám a významným poruchám v budoucnu.
Nesprávné řešení návrhu závlahy vás navíc donutí plýtvat přebytečnou vodou, potažmo penězi. Hydraulická analýza systému je důležitá pro snížení finančních rizik, zvýšení efektivity projektu a odstranění zbytečných nákladů.
Voda, která se řídí zákony gravitace, stéká do nejnižších bodů povrchu a vytváří tlak na tento povrch. Tlak je gravitační síla objemu vody na danou plochu.

kde P je tlak v kilogramech na centimetr čtvereční,
F – síla v kilogramech,
A – plocha v centimetrech čtverečních
Tlakovou sílu v měřeném bodě vytváří sloupec vody umístěný nad tímto bodem. Například na ploše rovné 1 cm2 bude síla jednoduše záviset na výšce vodního sloupce. Čím větší je výška vodního sloupce, tím větší hmotnost vody působí na dno, tím větší je síla a následně i tlak. Tlak je vyjádřen z výše uvedeného jako kilogramy na centimetr čtvereční nebo kg/cm2 rovný 1 bar.
Příklad: Na dně nádoby s plochou 1 cm2 u základny a výškou vodního sloupce 50 cm bude tlak roven:

Tento vztah mezi tlakem a změnou výšky vodního sloupce je známý jako výška v metrech. Pomocí tohoto vzoru budeme schopni snadno určit statický (klidový) tlak v libovolném bodě potrubí. Statický tlak
Statický tlak charakterizuje vlastnosti vody, když je v klidu, to znamená, že se nepohybuje.
Dynamický tlak je vlastnost vody, která ji charakterizuje, když se pohybuje v daném směru potrubím a zajišťuje například zavlažování. Parametry pohybující se vody, kterými se budeme v budoucnu zabývat, jsou: spotřebu и tlak.
Máme tedy statický tlak vody v uzavřeném systému (uzavřené ventily) se stacionárním průtokem vody. Hodnoty tlaku se v tomto případě mění pouze se změnou výšky hladiny vody. Statický tlak udává tlakový potenciál, se kterým může systém pracovat.
Je třeba pamatovat na to, že hodnota statického tlaku na rovném terénu zůstává konstantní a působí ve všech směrech stejnou silou. Výškové rozdíly ovlivňují jeho hodnotu. Rostoucí nadmořská výška klesá a klesající nadmořská výška zvyšuje hladinu statického tlaku.
Jakmile otevřeme ventil nebo kohoutek, voda se začne pohybovat a v tomto případě již máme co do činění s dynamickým tlakem. V tomto případě se objevují nové tlakové ztráty, a to tlakové ztráty třením podél potrubí a lokálními ztrátami (armatury, zpětné ventily, solenoidové ventily atd.). Drsnost stěn potrubí, turbulence – to je jen malá část jevů, které negativně ovlivňují tlak v potrubí při pohybu vody z hlavního potrubí do sprinklerů. Dynamický tlak
Dynamický tlak neboli „pracovní tlak“ se od statického liší tím, že závisí na ztrátách spojených s pohybem vody a je třeba ho také brát v úvahu, stejně jako změnu statického tlaku spojenou se změnou nadmořské výšky. Dynamický tlak přímo souvisí s průtokem nebo množstvím vody, které prochází potrubím nebo v místě místního odporu. S rostoucím množstvím vody protékající potrubím se zvyšuje průtok a zvyšují se tlakové ztráty. Lze nalézt řadu tabulek ztrát třením, které berou v úvahu průměry potrubí, materiál potrubí a průtok vody. V katalozích výrobců závlahových zařízení také vždy najdete tabulku lokálních tlakových ztrát v závislosti na průtoku. DŮLEŽITÉ!!
Nejčastější mylnou představou a stereotypem i mezi zkušenými lidmi, kteří již mnoho let pracují s automatickými zavlažovacími systémy, je posvátná víra, že POSTUPNÝM ZUŽOVÁNÍM PRŮMĚRU POTRUBÍ SE TLAK UDRŽUJE NEBO ZVYŠUJE. To je špatně.
Zvýšení rychlosti proudění kapaliny při přechodu z části potrubí s větším průřezem do části potrubí s menším průřezem znamená, že se kapalina pohybuje se zrychlením.
Podle druhého Newtonova zákona je zrychlení způsobeno silou. Tato síla je v tomto případě rozdílem tlakových sil působících na proudící kapalinu v širokých a úzkých částech potrubí. Proto v široké části potrubí musí být tlak kapaliny větší než v úzké části.
Bernoulliho zákon
Průtok (m3/h, l/s), rychlost, kterou se voda pohybuje komponentami potrubí zavlažovacího systému, je velmi důležitým faktorem při analýze hydraulického návrhu. Čím rychleji se voda potrubím pohybuje, tím vyšší jsou ztráty třením. Příliš vysoký průtok vody může způsobit i další problémy (vodní ráz, porucha uzavíracího zařízení atd.).
Empiricky a pomocí výpočtů bylo stanoveno, že průtok je roven 1,5 m / s, je optimální pro pohyb vody plastovým potrubím. Další zvýšení průtoku vede k neúměrnému zvýšení hodnoty tlakových ztrát, někdy i několikanásobku, což může vést k nepříjemným následkům, když v odlehlých oblastech budete mít tlak, při kterém bude zavlažování prováděno nesprávně. Také při rychlostech nižších nebo rovných 1,5 m/s se snižuje pravděpodobnost poškození souvisejícího s vodním rázem v systému. Dovolte mi připomenout, že ve službě pro navrhování automatických zavlažovacích systémů IRRISketch Všechny hydraulické výpočty se provádějí automaticky, ale znalost základů je stále užitečná i pro zkušené pracovníky. Registrační odkaz http://bit.ly/irrismax

Maks Bronya (irrisketch.ru)