ఉచిత ఇంజనీరింగ్ సాధనం
పైప్ ప్రవాహ వేగ కాలిక్యులేటర్
ప్రవాహ వేగం v = 4Q/(πd²) లెక్కించండి, Reynolds సంఖ్య కనుగొనండి మరియు హైడ్రాలిక్ మరియు నీటి సిస్టమ్లకు సిఫార్సు చేయబడిన వేగ పరిమితులతో పోల్చండి.
Results
ప్రవాహ వేగ సూత్రం
వృత్తాకార పైప్లో సగటు ప్రవాహ వేగం continuity సమీకరణం Q = v × A నుండి ఉత్పన్నమవుతుంది:
- v — సగటు ప్రవాహ వేగం (m/s)
- Q — వాల్యూమెట్రిక్ ప్రవాహ రేటు (m³/s)
- d — పైప్ అంతర వ్యాసం (m)
- ఎ — పైపు క్రాస్-సెక్షనల్ వైశాల్యం (m²)
రేనాల్డ్స్ సంఖ్య
Reynolds సంఖ్య ప్రవాహ విధానాన్ని నిర్ణయిస్తుంది — laminar, transitional లేదా turbulent:
- Re < 2300 — లామినార్ ప్రవాహం (సజావుగా, క్రమంగా)
- 2300 ≤ Re ≤ 4000 — పరివర్తన స్థితి (అస్థిరమైన)
- Re > 4000 — Turbulent ప్రవాహం (అస్తవ్యస్తం, అధిక friction)
సిఫార్సు చేయబడిన వేగ పరిమితులు
| Line Type | Velocity (m/s) | వేగం (ft/s) | Notes |
|---|---|---|---|
| హైడ్రాలిక్ సక్షన్ | 0.5 – 1.5 | 1.6 – 4.9 | పంప్ ఇన్లెట్లో cavitation నివారించండి |
| హైడ్రాలిక్ ఒత్తిడి | 3.0 – 6.0 | 9.8 – 19.7 | తక్కువ దూరపు రన్నులకు 7 m/s వరకు |
| హైడ్రాలిక్ రిటర్న్ | 2.0 – 4.0 | 6.6 – 13.1 | తక్కువ ఒత్తిడి — పెద్ద పైపులు అనుమతించదగినవి |
| Water supply | 1.0 – 3.0 | 3.3 – 9.8 | భవనాలలో శబ్ద పరిమితి ~2.5 m/s |
| ఆవిరి (సంతృప్త) | 20 – 40 | 66 – 131 | అధిక వేగం ఆవిరికి సాధారణం |
| Compressed air | 6 – 15 | 20 – 49 | అధిక వేగం = అధిక పీడన క్షీణత |
పైప్ షెడ్యూల్ రెఫరెన్స్ — OD మరియు గోడ మందం నుండి ID
సాధారణ స్టీల్ పైప్ పరిమాణాలు (షెడ్యూల్ 40) బాహ్య వ్యాసం, గోడ మందం మరియు అంతర్గత వ్యాసంతో:
| Nominal | OD (mm) | Wall (mm) | ID (mm) |
|---|---|---|---|
| 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″) | 48.3 | 3.68 | 40.9 |
| DN50 (2″) | 60.3 | 3.91 | 52.5 |
| DN65 (2½″) | 73.0 | 5.16 | 62.7 |
| DN80 (3″) | 88.9 | 5.49 | 77.9 |
| DN100 (4″) | 114.3 | 6.02 | 102.3 |
| DN150 (6″) | 168.3 | 7.11 | 154.1 |
| DN200 (8″) | 219.1 | 8.18 | 202.7 |
ఆచరణాత్మక ఉదాహరణ
Given: Q = 60 L/min, Pipe ID = 25 mm, Oil viscosity = 32 cSt
Convert: Q = 60 / 60000 = 0.001 m³/s, d = 0.025 m
A = π/4 × 0.025² = 4.909 × 10⁻⁴ m²
v = 0.001 / 4.909×10⁻⁴ = 2.04 m/s
Re = 2.04 × 0.025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → Laminar
2.04 m/s వేగం ప్రెజర్ లైన్లకు సిఫార్సు చేయబడిన పరిధిలో ఉంది (3–6 m/s సరైనది అయినప్పటికీ 2 m/s ఆమోదయోగ్యం).
⚠️ Note: లెక్కించిన వేగం పైప్ క్రాస్-సెక్షన్ అంతటా సగటు వేగం. వాస్తవ వేగం గోడ వద్ద శూన్యం నుండి మధ్యలో గరిష్ట స్థాయి వరకు మారుతుంది (laminar ప్రవాహానికి పారాబోలిక్ ప్రొఫైల్).
వృత్తిపరమైన ఫీల్డ్ బ్యాలన్సింగ్ పరికరాలు మరియు సాఫ్ట్వేర్. 50కి పైగా దేశాలలో వినియోగంలో ఉన్నాయి.
