Системы отопления зданий, теплотрассы, водопроводы, системы водоотведения, гидравлические схемы станков, машин — все это примеры систем, состоящих из трубопроводов. Гидравлический расчет трубопроводов — особенно сложных, разветвленных — является очень непростой и громоздкой задачей. Сегодня в век компьютеров решать ее стало существенно легче при использовании специального программного обеспечения. Но хорошие специальные программы дорого стоят и есть они, как правило, только у специалистов-гидравликов.
В этой статье мы рассмотрим гидравлический расчет трубопроводов на примере расчета в Excel горизонтального участка трубопровода постоянного диаметра по двум методикам и сравним полученные результаты. Для «неспециалистов» применение представленной ниже программы позволит решить несложные «житейские» и производственные задачи. Для специалистов применение этих расчетов возможно в качестве проверочных или для выполнения быстрых простых оценок.
Как правило, гидравлический расчет трубопроводов включает в себя решение двух задач:
1. При проектировочном расчете требуется по известному расходу жидкости найти потери давления на рассматриваемом участке трубопровода. (Потери давления — это разность давлений между точкой входа и точкой выхода.)
2. При проверочном расчете (при аудите действующих систем) требуется по известному перепаду давления (разность показаний манометров на входе в трубопровод и на выходе) рассчитать расход жидкости, проходящей через трубопровод.
Приступаем к решению первой задачи. Решить вторую задачу вы сможете легко сами, используя сервис программы MS Excel «Подбор параметра». Предложенные далее расчеты в Excel можно выполнить также в программе OOo Calc из свободно распространяемого пакета Open Office.
Рассмотрим порядок и формулы расчета в Excel на примере прямого горизонтального трубопровода длиной 100 м из трубы ø108 мм с толщиной стенки 4 мм.
Исходные данные:
1. Расход воды через трубопровод G в т/ч вводим в ячейку D4: 45,000.