Συστήματα – δίκτυα σωλήνων και δεξαμενών

Συστήματα αγωγών

Ο υπολογισμός απωλειών σε αγωγούς έχει τεράστια σημασία στις τεχνικές εφαρμογές (ύδρευση βιομηχανικής μονάδας, οικισμού, πόλεων, κατοικιών).

Οι συνηθέστερες περιπτώσεις είναι:• Σωλήνες σε σειρά• Σωλήνες εν παραλλήλω• Συστήματα δεξαμενών

Σωλήνες σε σειρά

∑ =∆+⋅

++=⋅

++ ...hg

Upzg

Upz22

222

2

211

1 γγ

nQ...QQ === 21

Όταν δύο ή περισσότεροι αγωγοί διαφόρων διαμέτρων και ταχυτήτων συνδεθούν σε σειρά, άγνωστη θα είναι η παροχή, ή το ύψος των απωλειών.Εφαρμόζονται η εξίσωση της ενέργειας διαμορφωμένη ανάλογα με τα δεδομένα του προβλήματος, και η εξίσωση της συνέχειας.

Σωλήνες σε σειρά

Σωλήνες εν παραλλήλω

Σωλήνες εν παραλλήλω – παράδειγμα: σύστημα θέρμανσης με 30+ γωνίες 90 μοιρών

Σωλήνες εν παραλλήλω

ε ξε ι σ QQ...QQQ n1 =+++= 2

+−

+==== ε ξε ξ

ε ι σε ι σ

γγz

pzph...hh n21

Όλοι οι αγωγοί έχουν τις ίδιες απώλειες, οπότε η εξίσωση της ενέργειας γίνεται:

Το αθροισμα των παροχών όλων των αγωγών πρέπει να είναι ίσο με την παροχή εισόδου και εξόδου:

Δύο τύποι προβλημάτων:• από τα γεωμετρικά στοιχεία των αγωγών και το ύψος της γραμμής ενέργειας κατά την είσοδο και έξοδο, βρίσκεται η παροχή.• απο την παροχή και τα γεωμετρικά στοιχεία βρίσκονται οι επιμέρους παροχές και το ύψος της πιεζομετρικής γραμμής.

Σωλήνες εν παραλλήλω

Συστήματα δεξαμενών

Άσκηση συστημάτων αγωγών 1/3

Άσκηση συστημάτων αγωγών 2/3

Άσκηση συστημάτων αγωγών 3/3

Άσκηση συστήματος δεξαμενών 1

Άσκηση συστήματος δεξαμενών 2

Φαινόμενο σπηλαίωσης

Ισοδύναμο μήκος αγωγού• Μέθοδος αντικατάστασης των τοπικών απωλειών με

υποτιθέμενες γραμμικές.• Εύρεση του ισοδύναμου μήκους, ώστε οι απώλειες να

είναι οι ίδιες:

DfkL

DLfk

gUk

gU

DLfh e =⇒=⇔==∆

22

22

Στην πράξη, εκτιμούμε ότι κάποιο μήκος του αγωγού, θα έδινε τις ίδιες απώλειες. Χρησιμοποιείται από μελετητές με εμπειρία