უფასო საინჟინრო ინსტრუმენტი
მილის ნაკადის სიჩქარის კალკულატორი
გამოთვალეთ ნაკადის სიჩქარე v = 4Q/(πd²), რეინოლდსის რიცხვი და შეამოწმეთ ჰიდრავლიკური და წყლის სისტემებისთვის რეკომენდებული სიჩქარის ზღვრებთან შესაბამისობა.
შედეგები
ნაკადის სიჩქარის ფორმულა
წრიულ მილში საშუალო ნაკადის სიჩქარე გამოითვლება უწყვეტობის განტოლებიდან Q = v × A:
- ვ — საშუალო ნაკადის სიჩქარე (მ/წმ)
- Q — მოცულობითი ნაკადის სიჩქარე (მ³/წმ)
- დ — მილის შიდა დიამეტრი (მ)
- A — მილის განივი კვეთის ფართობი (მ²)
რეინოლდსის რიცხვი
რეინოლდსის რიცხვი განსაზღვრავს ნაკადის რეჟიმს - ლამინარული, გარდამავალი ან ტურბულენტური:
- რე < 2300 — ლამინარული ნაკადი (გლუვი, მოწესრიგებული)
- 2300 ≤ რე ≤ 4000 — გარდამავალი (არასტაბილური)
- რე > 4000 — ტურბულენტური ნაკადი (ქაოტური, მაღალი ხახუნი)
რეკომენდებული სიჩქარის ლიმიტები
| ხაზის ტიპი | სიჩქარე (მ/წმ) | სიჩქარე (ფტ/წმ) | შენიშვნები |
|---|---|---|---|
| ჰიდრავლიკური შეწოვა | 0.5 – 1.5 | 1.6 – 4.9 | ტუმბოს შესასვლელთან კავიტაციის თავიდან აცილება |
| ჰიდრავლიკური წნევა | 3.0 – 6.0 | 9.8 – 19.7 | მოკლე დისტანციებზე 7 მ/წმ-მდე |
| ჰიდრავლიკური დაბრუნება | 2.0 – 4.0 | 6.6 – 13.1 | დაბალი წნევის, უფრო დიდი ზომის მილები მისაღებია |
| წყალმომარაგება | 1.0 – 3.0 | 3.3 – 9.8 | ხმაურის ზღვარი შენობებში ~2.5 მ/წმ |
| ორთქლი (გაჯერებული) | ოცი – ორმოცი | სამოცდაექვსი – ას ოცდათერთმეტი | ორთქლისთვის დამახასიათებელი მაღალი სიჩქარე |
| შეკუმშული ჰაერი | ექვსი – თხუთმეტი | 20 – 49 | უფრო მაღალი სიჩქარე = უფრო მეტი წნევის ვარდნა |
მილების გრაფიკის მითითება — ID გარე დიამეტრიდან და კედლის სისქიდან
ფოლადის მილების საერთო ზომები (დანართი 40) გარე დიამეტრით, კედლის სისქით და შიდა დიამეტრით:
| ნომინალური | OD (მმ) | კედელი (მმ) | ID (მმ) |
|---|---|---|---|
| DN15 (½″) | 21.3 | 2.77 | 15.8 |
| DN20 (¾″) | 26.7 | 2.87 | 20.9 |
| DN25 (1″) | 33.4 | 3.38 | 26.6 |
| DN32 (1¼″) | 42.2 | 3.56 | 35.1 |
| DN40 (1½ ინჩი) | 48.3 | 3.68 | 40.9 |
| DN50 (2 ინჩი) | 60.3 | 3.91 | 52.5 |
| DN65 (2½″) | 73.0 | 5.16 | 62.7 |
| DN80 (3 ინჩი) | 88.9 | 5.49 | 77.9 |
| DN100 (4 ინჩი) | 114.3 | 6.02 | 102.3 |
| DN150 (6 ინჩი) | 168.3 | 7.11 | 154.1 |
| DN200 (8 ინჩი) | 219.1 | 8.18 | 202.7 |
პრაქტიკული მაგალითი
მოცემული: Q = 60 ლ/წთ, მილის ID = 25 მმ, ზეთის სიბლანტე = 32 cSt
გადაიყვანეთ: Q = 60 / 60000 = 0.001 მ³/წმ, d = 0.025 მ
A = π/4 × 0,025² = 4,909 × 10⁻⁴ მ²
v = 0.001 / 4.909×10⁻⁴ = 2.04 მ/წმ
რე = 2.04 × 0.025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → ლამინარული
2.04 მ/წმ სიჩქარე წნევის მილსადენებისთვის რეკომენდებული დიაპაზონის ფარგლებშია (ოპტიმალურია 3–6 მ/წმ, მაგრამ მისაღებია 2 მ/წმ).
⚠️ შენიშვნა: გამოთვლილი სიჩქარე არის საშუალო სიჩქარე მილის განივკვეთზე. ფაქტობრივი სიჩქარე მერყეობს ნულიდან კედელთან მაქსიმუმამდე ცენტრში (ლამინარული ნაკადის პარაბოლური პროფილი).
გამოიყენეთ ფორმულა v = 4Q / (π d²). მოცულობითი ხარჯი Q გადაიყვანეთ m³/s-ში (L/min გაყავით 60,000-ზე), ხოლო დიამეტრი d — მეტრებში (mm გაყავით 1000-ზე). შედეგი არის დინების საშუალო სიჩქარე m/s-ში.
მაგალითად: 60 L/min 25 mm მილში → v = 4 × 0.001 / (π × 0.025²) = 2.04 m/s.
ჰიდრავლიკურ სისტემებში ნაკადის სიჩქარის სტანდარტული რეკომენდაციები:
- შემწოვი ხაზები: 0.5 – 1.5 m/s (თავიდან აიცილეთ კავიტაცია ტუმბოს შესასვლელთან)
- სადაწნეო ხაზები: 3 – 6 m/s (მოკლე მონაკვეთებზე მაქსიმუმ 7 m/s)
- უკუდინების ხაზები: 2 – 4 m/s
წყლის სისტემებისთვის: 1 – 3 m/s; შენობებში ხმაურის შესამცირებლად შეინარჩუნეთ 2.5 m/s-ზე ნაკლები სიჩქარე.
გადაჭარბებული სიჩქარე იწვევს:
- ხმაურსა და ვიბრაციას მილსადენში
- წნევის დანაკარგის ზრდას (v²-ის პროპორციულად)
- მილის კედლებისა და ფიტინგების ეროზიას
- კავიტაციის რისკს შემწოვ ხაზებში
- ჰიდრავლიკურ დარტყმას სარქვლის უეცარი დახურვისას
ყოველთვის შეარჩიეთ მილების ზომები ისე, რომ სიჩქარე რეკომენდებულ ზღვრებში დარჩეს.
რეინოლდსის რიცხვი Re = vD/ν არის ინერციული ძალების ბლანტ ძალებთან უგანზომილებო შეფარდება. ის განსაზღვრავს დინების რეჟიმს:
- Re < 2300: ლამინარული დინება — გლუვი, პროგნოზირებადი, დაბალი ხახუნით
- 2300 – 4000: გარდამავალი — არასტაბილური, მოერიდეთ ამ რეჟიმში დაპროექტებას
- Re > 4000: ტურბულენტური — ქაოსური, ხახუნის უფრო მაღალი კოეფიციენტით
დინების რეჟიმი განსაზღვრავს, ხახუნის კოეფიციენტის რომელი ფორმულა უნდა გამოიყენოთ წნევის ვარდნის გამოსათვლელად.
სიბლანტე არ ცვლის უშუალოდ სიჩქარეს მოცემული ხარჯისა და მილის ზომის შემთხვევაში — უწყვეტობის განტოლება v = Q/A სიბლანტისგან დამოუკიდებელია.
თუმცა, სიბლანტე გავლენას ახდენს რეინოლდსის რიცხვზე, რომელიც განსაზღვრავს დინების რეჟიმსა და ხახუნით გამოწვეულ დანაკარგებს. უფრო მაღალი სიბლანტე ამცირებს რეინოლდსის რიცხვს და ცვლის დინების რეჟიმსა და წნევის დანაკარგებს. წრიული კვეთის მილში ლამინარული დინებისას დარსის ხახუნის კოეფიციენტი არის 64/Re; ერთნაირი სიჩქარისა და მილის დიამეტრის პირობებში უფრო დაბალი Re ნიშნავს ხახუნის უფრო მაღალ კოეფიციენტს.
სიბლანტის გავრცელებული მნიშვნელობები: წყალი 20°C-ზე ≈ 1 cSt; ჰიდრავლიკური ზეთი ISO VG 32 40°C-ზე ≈ 32 cSt; ISO VG 46 40°C-ზე ≈ 46 cSt.
ამ გვერდზე აღწერილი პროცედურები შემუშავებულია და საველე პირობებში გამოცდილია Vibromera-ს გუნდის მიერ Balanset-1A-ს გამოყენებით, რომელიც წარმოადგენს პორტატულ ორარხიან დამაბალანსებელს და ვიბრაციის ანალიზატორს როტორების ადგილზე დაბალანსებისთვის.
პროფესიონალური საველე ბალანსირების ინსტრუმენტები და პროგრამული უზრუნველყოფა. გამოიყენება 50+ ქვეყანაში.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko არის ვიბრაციის ანალიზის ინჟინერი და Vibromera-ს დამფუძნებელი და აღმასრულებელი დირექტორი. 15 წელზე მეტია ის ბალანსირებას უკეთებს მბრუნავ დანადგარებს ადგილზე და არა საცდელ სტენდზე: მულჩერებს, სამრეწველო ვენტილატორებს, სამსხვრევებს, ცენტრიფუგებს, ლილვებსა და შპინდელებს. სწორედ ამ სამუშაოდან წარმოიშვა Balanset-ის ხელსაწყოები — ისინი შეიქმნა როგორც ინსტრუმენტი, რომელიც სპეციალისტს შეუძლია მიიტანოს მანქანასთან და დამოუკიდებლად გამოიყენოს ადგილზე, და არა როგორც ლაბორატორიული აღჭურვილობა. Vibromera დაარსდა 2017 წელს, ხოლო 2023 წლიდან ბაზირებულია პორტოში, პორტუგალია. აქ მიმდინარეობს Balanset-ის ხაზის შემუშავება, აწყობა და მხარდაჭერა. მთავარი ხელსაწყოა Balanset-1A — პორტატული ანალიზატორი ერთ და ორ სიბრტყეში ბალანსირებისა და ვიბრაციის დიაგნოსტიკისთვის. Nikolai პირადად მონაწილეობს მომხმარებელთა მხარდაჭერაში, ბალანსირების რთული შემთხვევების გადაწყვეტასა და პროგრამული უზრუნველყოფის შემუშავებაში. ის მუშაობს მომხმარებლებთან მთელ მსოფლიოში, ნებისმიერ ენაზე.
