Потери на трение в трубе — это измерение или расчет потери потока или давления из-за взаимодействия жидкости со стенками трубы. Эти потери должны быть определены для систем трубопроводов, потому что насосы должны иметь достаточную мощность для преодоления потерь и обеспечения адекватной скорости потока. Потери на трение варьируются в зависимости от материала трубы, длины и расхода жидкости или скорости.
Системы трубопроводов состоят из прямых или изогнутых участков трубы, соединений, клапанов и других фитингов. По мере увеличения длины и сложности системы жидкости, протекающие через нее, взаимодействуют со стенками трубы и различными фитингами, создавая сопротивление. Чрезмерное сопротивление в конечном итоге приведет к потере потока у клиента или пункта назначения, если его не компенсировать за счет дополнительной мощности насоса.
Материалы, используемые в трубах, сильно различаются, от чугуна до пластика, и каждый тип имеет определенную шероховатость на поверхности. внутренние стены. Производители труб выпускают таблицы, в которых показаны ожидаемые потери на трение на длину трубы для различных материалов и диаметров труб, при этом диаметр измеряет расстояние по внутренней поверхности трубы. Измеренный или предполагаемый коэффициент шероховатости используется при расчете потерь на трение, при этом необработанная железная труба имеет более высокий коэффициент шероховатости, чем гладкая пластиковая труба».
Таблицы потерь на трение показывают значения водяного напора в футах на 100 футов трубы (значение такое же в метрах), поскольку производительность насоса и требования к мощности обычно измеряются в футах водяного столба. Это значение оценивает, на сколько футов по вертикали насос может прокачать воду с данным размером двигателя, что позволяет разработчикам напрямую связывать мощность насоса с системой трубопроводов. Влияние потерь на трение увеличивается с увеличением длины системы и количества фитингов и изогнутых секций, и его можно уменьшить только за счет использования более гладкой трубы, но его нельзя устранить
Потери также увеличиваются по мере увеличения скорости или скорости жидкости в трубе. Повышение давления в системе является лучшим решением, чем увеличение расхода воды, поэтому муниципальная вода системы используют приподнятые водонапорные башни. Поддержание запаса воды в приподнятом резервуаре не только обеспечивает дополнительную воду в периоды повышенного спроса, но также поддерживает более постоянное давление для преодоления потерь в системе.
Потери на трение важны во всех коммерческих трубопроводных системах, потому что более высокое сопротивление означает более высокие затраты на перекачку. Есть некоторые области применения, где необходима достаточная производительность насоса, например, пожаротушение. Пожарная насосная машина должна подавать большое количество воды по длинным участкам шланга, часто на верхние этажи строительство. По мере увеличения потребности в воде насосная установка должна обеспечивать достаточное давление на форсунках для поддержания способности пожаротушения. Насадки для шлангов выполнены в виде длинных тонких трубок, потому что это преобразует давление в шланге в высокий поток на насадке без необходимости в высоких скоростях в шланге.
Воздух также является жидкостью, и в системах отопления и кондиционирования воздуха возникают потери на трение, когда воздух движется по воздуховодам, соединяющим различные помещения. Разработчики систем используют расчеты потерь на трение, чтобы определить мощность вентилятора, необходимую для адекватного воздушного потока в зданиях. Неправильный размер вентилятора и воздуховода может привести к ухудшению воздушного потока в некоторых частях дома или здания или к неадекватному отоплению или охлаждению на верхних этажах многоэтажного здания
