Zana ya Uhandisi Isiyolipisha
Kikokotoo cha Kupungua kwa Shinikizo la Bomba
Equation ya Darcy-Weisbach na mgawo wa msuguano wa Colebrook-White wa kurudiwa. Inasaidia mtiririko wa laminar/turbulent, mipangilio ya awali ya usugano wa bomba, na hasara ndogo kutoka kwa vifaa vya kuunganisha.
Results
Mlingano wa Darcy-Weisbach
Mlingano wa msingi wa kupungua kwa shinikizo kutokana na msuguano kwenye bomba:
- f — kiwango cha msuguano cha Darcy (bila kipimo)
- L — urefu wa bomba (m)
- D — kipenyo cha ndani cha bomba (m)
- ρ — msongamano wa maji (kg/m³)
- v — kasi ya wastani ya mtiririko (m/s)
Mlingano wa Colebrook-White (Mtiririko wa Msukosuko)
Kwa mtiririko wa msukosuko (Re > 4000), kiwango cha msuguano kinapatikana kwa njia ya kurudia:
Kikokotoo hiki kinatumia njia ya kurudia ya Newton-Raphson (marudio 50) kwa matokeo sahihi yanayolingana na mchoro wa Moody.
Laminar Flow
Kwa Re < 2300 (mtiririko laini), kiwango cha msuguano ni rahisi:
Minor Losses
Viunganishi, mipira, viungo vya mviringo, na vipande vingine huongeza kupungua kwa shinikizo zaidi inayoonyeshwa kupitia viwango vya K:
| Fitting | K-factor | Fitting | K-factor |
|---|---|---|---|
| Kiko cha 90° (kawaida) | 0.9 | 45° elbow | 0.4 |
| Tee (through) | 0.4 | Tee (branch) | 1.8 |
| Valve ya mlango (wazi kabisa) | 0.15 | Valve ya mpira (wazi kabisa) | 0.05 |
| Valve ya kuzuia (swing) | 2.5 | Valve ya duara (wazi kabisa) | 10 |
| Mlango wa bomba (makali) | 0.5 | Pipe exit | 1.0 |
| Upanuzi wa ghafla | ~1.0 | Mkazo wa ghafla | ~0.5 |
Maadili ya Usawaziko wa Bomba
| Material | Usawaziko ε (mm) | Notes |
|---|---|---|
| Carbon steel | 0.045 | Bomba jipya la kibiashara |
| Chuma cha pua | 0.015 | Smooth welded |
| Copper | 0.0015 | Drawn tubing |
| Plastiki (PE, PVC) | 0.0015 | Very smooth |
| Cast iron | 0.25 | Jipya; lililozeeka linaweza kuwa 1–3 mm |
| Hydraulic hose | 0.005 | Laina ya ndani ya mpira |
| Concrete | 0.3 – 3.0 | Inategemea umaliziaji |
Mfano wa Vitendo
Given: Q = 60 L/min, D = 25 mm, L = 10 m, steel pipe (ε = 0.045 mm), oil ν = 32 cSt, ρ = 870 kg/m³
v = 4 × 0.001 / (π × 0.025²) = 2.037 m/s
Re = 2.037 × 0.025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → Laminar
f = 64 / 1592 = 0.04020
ΔP = 0.04020 × (10/0.025) × 870 × 2.037² / 2 = 29,045 Pa = 0.290 bar
⚠️ Note: Katika eneo la mpito (Re 2300–4000) sababu ya msuguano inaingilianishwa. Mtiririko halisi unaweza kutetemeka kati ya laminar na turbulent. Epuka kubuni mifumo ifanyayo kazi katika eneo hili.
Vyombo vya kubadilisha mzani wa shambani na programu. Inavyotumiwa katika nchi zaidi ya 50.
