污水泵管道阻力對(duì)揚(yáng)程的影響及管損計(jì)算
污水泵的管道是一種固體物,水是容易流動(dòng)的物質(zhì),如果管道內(nèi)的水是流動(dòng)的,必定有一部分能量轉(zhuǎn)化為熱能而“消失”,也就是丟失了一部分水壓(或稱揚(yáng)程),這是客觀事物的反映,是水流動(dòng)的必然規(guī)律。通常,我們將這種能量轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象,稱之為能量損失(或稱水力損失、損失揚(yáng)程)。它以米為計(jì)算單位。
那么管道阻力對(duì)揚(yáng)程影響有多大呢?
有的工況,蓄水池水面的垂直距離略小于污水泵的揚(yáng)程,但是還是吸水量小或者不上水。究其原因是管道太長(zhǎng)、水管彎道多,水流在管道中阻力損失過大。一般情況下90度彎管比120度彎管阻力大,每90度彎管揚(yáng)程損失約0.5-1米,每20米管道的阻力可使揚(yáng)程損失約1米。此外,有部分用戶還隨意更改污水泵進(jìn)、出管的管徑,這些,對(duì)揚(yáng)程也有一定的影響。
那么,管道水流產(chǎn)生水力損失的原因是什么呢?
1、管壁粗糙的阻滯作用。
2、水流各流層間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
3、管件內(nèi)水流局部急劇變化形成的旋渦。管路(網(wǎng)水力損失由沿程和局兩部分組成。在工程上,我們必須要計(jì)算和知道它的數(shù)量多少,才能正確選用污水泵,確定所需要的污水泵揚(yáng)程)。
管路沿程損失是發(fā)生在水流的全部流程上的摩擦阻力,它與管壁粗糙度、管長(zhǎng)、管徑、流速等關(guān)聯(lián)性有哪些?
1、沿程損失與管壁粗糙度有關(guān)的沿程摩擦系數(shù)成比關(guān)系,不同的管材其粗糙度不同,鑄鐵管比較粗糙,沿程摩擦系數(shù)就大些;塑料管比較光滑,沿程摩擦系數(shù)就小些。與管子長(zhǎng)度成正比關(guān)系;與管徑成反比關(guān)系,就是說(shuō),當(dāng)流量一定時(shí),管徑小、流速快,則沿程損失大;還與流速的平方值成比關(guān)系。當(dāng)然計(jì)算比較繁瑣,簡(jiǎn)單的方法可以估算。
2、管路局損失是水流在管道中流過底閥、閥門、彎頭、異徑管等配件過程中,由于局部裝置使流程變化;流速方向和大小都改變,而且在流動(dòng)中出現(xiàn)旋渦,使水流相互碰撞、沖擊。這種局部阻力而引起的水力損失叫做局部損失。
3、局部損失的大小與流過管道配件處的水流速度平方值成正比,同時(shí),也與配件的形狀和數(shù)量有關(guān)。配件斷面形狀變化大,數(shù)量多,則局部損失就愈大。當(dāng)管路布局方案確定以后,一般都要經(jīng)過計(jì)算方法求得管路損失揚(yáng)程,然后確定水泵站的設(shè)計(jì)揚(yáng)程,才能進(jìn)行水泵選型。但是計(jì)算程序比較復(fù)雜,為了簡(jiǎn)便起見,計(jì)算資料可以編織成表格,以便查表求得。另外,也可以進(jìn)行粗略估算;損失揚(yáng)程相當(dāng)于實(shí)際地形揚(yáng)水高度(測(cè)量得知)30%--50%,管徑小、管路短取大值;管徑大、管路長(zhǎng)取小值。
液體在直管中流動(dòng)時(shí)的壓力損失
液體在直管中流動(dòng)時(shí)的壓力損失是由液體流動(dòng)時(shí)的摩擦引起的,稱之為沿程壓力損失,它主要取決于管路的長(zhǎng)度、內(nèi)徑、液體的流速和粘度等。液體的流態(tài)不同,沿程壓力損失也不同。液體在圓管中層流流動(dòng)在液壓傳動(dòng)中常見,因此,在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí),常希望管道中的液流保持層流流動(dòng)的狀態(tài)。