چگونگی اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن

اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن

بررسی محاسبات اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن

شاید تا به حال نمی دانستید که اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن چقدر مهم است. حال قرار است درباره این موضوع صحبت کنیم. فرقی نمی کند که شما یک مصرف کننده عادی باشید یا کسی که در این زمینه متخصص باشید. به هر صورت بد نیست یکسری موارد توسط همه شناخته شده باشه. در اینجا قرار است کمی با فرمول های ریاضی درگیر باشیم و کمی موارد تخصصی را مورد بررسی قرار بدهیم تا بتوانیم اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن را مورد بررسی قرار دهیم. اما نگران نباشید، تا جایی که امکان داشته باشد ما تلاش می کنیم که این موارد را ساده بیان کنیم که برای همه مفید و قابل درک باشد. پس با ما همراه باشید که به علاوه شناخت هدف این محاسبه، شکل آن را نیز برای شما شرح دهیم.

هدف از اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن این است که روابط بنیادین مقاومت اصطکاکی جریان بر حسب نوع آن که می تواند آشفته یا آرام (همان به طور لایه ای) باشد را بررسی کنیم. این کار با استفاده از تغییرات سرعت جریان و تغییرات افت فشار به کمک روابط وابسته انجام می شود که با آن مقاومت اصطکاکی برای جریان آرام، ویسکوزیته و ضریب اصطکاک بدست می آید. لازم است بدانید که با توجه میزان اندازه اندازه گیری این آیتم ها در لوله های پلی اتیلن، قیمت لوله هایی که از این جنس تولید می شوند مانند قیمت لوله پلیکا بسیار مناسب و مقرون به صرفه می باشد.

تئوری اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن

در اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن گرادیان هیدرولیکی عبارت است از تغییرات هد جریان یا همان افت فشار جریان به واحد وزن آن نسبت به واحد طول لوله ای که در آن این افت رخ می دهد.  شاید جالب باشد که قبل از اقدام به خرید لوله و اتصالات به بررسی فرمول و نحوه محاسبه افت فشار در لوله های پلی اتیلن بپردازیم.

فرمول آن به شکل زیر محاسبه می باشد: (به جای تقسیم ها خط کسر کشیده شود)

i=h÷L

در جریان آرام، گرادیان هیدرولیکی متناسب با سرعت جریان می باشد و در جریان آشفته با سرعت به توان عددی ما بین 1.7 تا 2 متانسب است. مقدار این توان به عدد رینولدز و زبری جداره بستگی دارد. رابطه گرادیان هیدرولیکی و سرعت جریان، فرمول جریان های آرام به شکل زیر است:

I=h÷L=32µm÷p.g.

حال اگر این رابطه را کمی تغییر دهیم به این شکل در می آید:

i=64÷Re *

 ما ضریب اصطکاک را f نام گذاری می کنیم و در محاسبات کلی، برای محاسبه گرادیان هیدرولیکی در جریان های آشفته از رابطه دارسی وایسباخ استفاده می کنیم. فرمول آن هم به این صورت می باشد:

حال برای محاسبه ضریب اصطکاک در جریان آشفته از دو راه معمول دیگر بهره می بریم.

حالت اول که رابطه کلبروک نام دارد به این صورت می باشد:

حالت دوم هم به این صورت است که اگر عدد رینولدز بین 3000 تا 100000 باشد و لوله صاف باشد از رابطه بلزیوس استفاده می کنیم که به صورت زیر است:

در عمل رابطه گرادیان هیدرولیکی بر حسب سرعت نیز معادله به این صورت که n و K برای یک جریان و لوله معین ثابت است.

مقدار n در ناحیه آشفته هم بین 1.7 تا 2 می باشد. تمامی این اندازه گیری ها در آزمایشگاه ها به صورت دقیق انجام می شود اما همان طور که اشاره کردیم، قیمت لوله و اتصالات پلی اتیلن نسبت به دیگر لوله ها بسیار مناسب است. این لوله در عین حال که ویژگی های مثبت بسیاری دارد، از قیمت مناسبی هم برخوردار است.

تئوری اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن

دستگاه به چه صورت عمل می کند و اندازه گیری افت فشار در لوله ها چگونه انجام می شود؟

این آزمایش مورد نظر ما در اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن به بررسی دو جریان متفاوت می پردازد که برای ایجاد جریان آرام، آب را به تانک آبی در بالا در ارتفاعی ثابت وصل می کنیم و برای جریان آشفته، خروجی را مستقیم به لوله های پلی اتیلن دستگاه آزمایش وصل می کنیم.

حال با یک کرنومتر و یک استوانه مدرج، آب خروجی از لوله را در مدت زمان معین بدست می آوریم و دبی را محاسبه می کنیم، بعد از آن هم با استفاده یک یک مانومتر یا همان فشار سنج (در جریان تند مانومتر جیوه ای و در جریان کند مانومتر آبی دقیق تر است) با چند قرائت مشخص، اختلاف فشار های معینی را یادداشت می کنیم و به عنوان مثال، با تنظیم شیر خروجی در نتیجه، شدت جریان ورودی در اختلاف فشار های معینقرائت را انجام می دهیم تا با استفاده کردن از اعدادی که داریم و نوشتن رابطه برنولی، در دو نقطه تحت آزمایش لوله اصلی، به اعداد درست برسیم.

این نکته را باید مد نظر داشته باشیم که باید دقت کنیم برای جلوگیری از ایجاد خطای آزمایش، لوله خروجی را در راستای قائم حرکت ندهیم.

دستگاه به چه صورت عمل می کند و اندازه گیری افت فشار در لوله ها چگونه انجام می شود؟

نتایج اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن

مرحله اول و دوم در “فرمول افت فشار در لوله پلی اتیلن” که شامل قرائت مانومتر ها، حجم آب حمع شده و زمان آن می باشد را محاسبه کردیم. همچنین با اندازه گیری افت فشار (h1-h2) و معلوم بودن طول لوله ستون مربوط به مقدار گرادیان هیدرولیکی تکمیل می شود. به نظر می رسد که افت فشار اندازه گیری شده در مرحله دوم آزمایش بر حسب mmHg است و باید تفاضل ارتفاع مانومتر های h1-h2 در عدد 12.6 ضرب شود تا به mm ستون آب تبدیل بشود.

نتیجه گیری

شاید اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن کار سختی به نظر برسد، اما کاری نیست که از پس آن برنیایید و اگر حتی در ریاضی هم چندان سر رشته ندارید، صرف دانستن می توانید از همین فرمول ها بالا نیز استفاده کنید. اما موضوع اینجاست که کار به همینجا ختم نمی شود و یک موضوع جدی و بسیار مهم است که نباید در آن سهل انگاری شود. به همین دلیل هستش که معمولا این اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن را معمولا مهندسان کارکشته انجام می دهند و در آزمایشگاه های ساخت لوله معمولا این کار ها انجام می گیرد. در نتیجه بهتر است که شما هم این موارد را به دست افراد کاردان بسپارید.

نتیجه این شد که اندازه گیری افت فشار در لوله های پلی اتیلن به صورت های بالا انجام می گیرد و معمولا هم با کمک افراد متخصص در این زمینه انجام می گیرد تا بهترین نتیجه حاصل شود. در هر صورت دقت داشته باشید که استفاده از فرمول های بالا همه کار نیست و باید به همه موارد در این زمینه مثل انواعی که گفتیم حتما دقت شود. ممنون که در این مقاله هم مانند مقالات دیگر با ما همراه بودید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تماس فوری