هنگامی که صحبت از صنایع ساخت و ساز و زیرساخت می شود ، لوله ASTM A252 درجه 3 به دلیل استحکام و دوام بالا ، به ویژه برای کاربردهایی مانند پله در پل ها و سایر سازه های سنگین ، یک انتخاب محبوب است. من به عنوان تأمین کننده لوله ASTM A252 درجه 3 ، اغلب در مورد چگونگی محاسبه ظرفیت جریان این لوله ها سوالات دریافت می کنم. در این پست وبلاگ ، من شما را از طریق مرحله به مرحله راهنمایی می کنم.
درک لوله ASTM A252 درجه 3
لوله ASTM A252 درجه 3 نوعی لوله فولادی است که در درجه اول برای شمع ها استفاده می شود. دارای حداقل قدرت عملکرد 46000 psi و حداقل مقاومت کششی 60،000 psi است. این لوله ها برای مقاومت در برابر شرایط استرس بالا طراحی شده اند و آنها را برای استفاده در کاربردهای مختلف ساختاری مناسب می کند.
قبل از شروع محاسبه ظرفیت جریان ، شناختن ابعاد اساسی لوله مهم است. ابعاد کلیدی شامل قطر داخلی (ID) ، قطر بیرونی (OD) و ضخامت دیواره است. این مقادیر بسیار مهم هستند زیرا پایه و اساس همه محاسبات بعدی را تشکیل می دهند.
اصول محاسبه ظرفیت جریان
ظرفیت جریان یک لوله در اصل حجم سیال است که می تواند در هر واحد زمان از آن عبور کند. به طور معمول در پاهای مکعب در ثانیه (CFS) یا گالن در دقیقه (GPM) اندازه گیری می شود. متداول ترین فرمول مورد استفاده برای محاسبه ظرفیت جریان یک لوله ، معادله دارسی - ویسباخ است که بر اساس اصول مکانیک سیال است.
معادله دارسی - ویسباخ توسط:
[h_f = f \ frac {l} {d} \ frac {v^{2}} {2g}]
کجا:
- (H_F) از دست دادن سر به دلیل اصطکاک (در پا) است
- (ج) عامل اصطکاک دارسی است
- (ل) طول لوله (در پا) است
- (د) قطر داخلی لوله (در پا) است
- (v) سرعت متوسط مایعات (در پا در ثانیه) است
- (g) شتاب به دلیل گرانش است ((32.2 \ ft/s^{2}))
با این حال ، برای اهداف عملی ، ما اغلب از معادله Hazen - Williams استفاده می کنیم ، که در سیستم های توزیع آب ساده تر و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. معادله Hazen - ویلیامز:
[q = 0.284c_d^{2.63} s^{0.54}]
کجا:
- (س) سرعت جریان (در GPM) است
- (ج) ضریب Hazen - Williams (برای لوله های فولادی ، (ج) به طور معمول از 100 - 140 متغیر است. برای لوله جدید ASTM A252 درجه 3 ، از مقدار (C = 120) استفاده می شود)
- (د) قطر داخلی لوله (در اینچ) است
- (ها) شیب خط درجه انرژی (نسبت از دست دادن سر به طول لوله) است
مرحله - به - محاسبه مرحله
-
قطر داخلی ((د)) را تعیین کنید:
ابتدا قطر بیرونی ((OD)) و ضخامت دیواره ((T)) لوله ASTM A252 درجه 3 را اندازه گیری یا بدست آورید. قطر داخلی را می توان با استفاده از فرمول (D = OD - 2T) محاسبه کرد. به عنوان مثال ، اگر قطر بیرونی لوله 12 اینچ و ضخامت دیواره 0.5 اینچ باشد ، قطر داخلی (D = 12-2 \ Times0.5 = 11) اینچ. -
ضریب هازن - ویلیامز ((ج)):
همانطور که قبلاً ذکر شد ، برای لوله جدید ASTM A252 درجه 3 ، می توانیم فرض کنیم (C = 120). با این حال ، اگر لوله برای مدت طولانی در حال استفاده باشد و مقداری خوردگی یا رسوب داشته باشد ، ممکن است مقدار (c) کاهش یابد. -
شیب ((ها)) را محاسبه کنید:
شیب (ها) با تفاوت در ارتفاع بین دو انتهای لوله تقسیم شده بر طول لوله تعیین می شود. به عنوان مثال ، اگر اختلاف ارتفاع بین ورودی و خروجی یک لوله طولانی 100 فوت 2 فوت باشد ، سپس (S = \ frac {2} {100} = 0.02). -
معادله Hazen - Williams را اعمال کنید:
مقادیر (c) ، (d) و (s) را در معادله Hazen - Williams جایگزین کنید (q = 0.284c_d^{2.63} S^{0.54}). با استفاده از مقادیر نمونه های قبلی ما ((C = 120) ، (D = 11) اینچ و (S = 0.02)):
[q = 0.284 \ times120 \ times11^{2.63} \ times0.02^{0.54}]
ابتدا ، محاسبه کنید (11^{2.63} \ تقریبی 478.7) و (0.02^{0.54} \ تقریبی 0.137).
سپس (Q = 0.284 \ Times120 \ Times478.7 \ Times0.137 \ تقریبی 22217.4) GPM
سایر عوامل مؤثر بر ظرفیت جریان
- اتصالات و دریچه های لوله: وجود آرنج ، تی و شیر در سیستم لوله می تواند باعث از بین رفتن سر و کاهش ظرفیت جریان شود. هر اتصالات دارای ضریب مقاومت خاصی است که باید در محاسبات در نظر گرفته شود.
- خواص سیال: ویسکوزیته و چگالی مایعات نیز در ظرفیت جریان نقش دارد. به عنوان مثال ، یک مایع چسبناک تر در مقایسه با یک ماده چسبناک کمتر در همان شرایط ، سرعت جریان کمتری خواهد داشت.
برنامه های کاربردی لوله ASTM A252 درجه 3
لوله ASTM A252 درجه 3 به طور گسترده در کاربردهای مختلف ، به ویژه در ساخت پل ها و سایر سازه های بزرگ در مقیاس استفاده می شود. به عنوان مثال ، می توان از آن استفاده کردلوله و شمع ساختار ساختمان پلبشر این لوله ها پشتیبانی و ثبات لازم را در ساختار پل فراهم می کنند و از دوام طولانی مدت آن اطمینان می دهند.
علاوه بر این ، معمولاً نیز به عنوان استفاده می شودشمع زیرزمینی یورودر پروژه های ساختمانی زیرزمینی. خصوصیات قدرت بالا لوله ASTM A252 Grade 3 آن را برای تحمل فشار و بارها در محیط های زیرزمینی مناسب می کند.
برنامه دیگرلوله ساختاری EN10219 S355J0H، جایی که از آن در ساخت اجزای مختلف ساختاری استفاده می شود.
پایان
محاسبه ظرفیت جریان لوله ASTM A252 Grade 3 یک گام مهم در بسیاری از پروژه های مهندسی و ساخت و ساز است. با رعایت مراحل ذکر شده در این پست وبلاگ و در نظر گرفتن عوامل مختلفی که بر ظرفیت جریان تأثیر می گذارد ، می توانید میزان سیال را که می تواند از طریق لوله عبور کند ، به طور دقیق تعیین کنید.
ما به عنوان تأمین کننده لوله ASTM A252 درجه 3 ، ما متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالا و پشتیبانی فنی هستیم. اگر در مورد محصولات ما سؤالی دارید یا با محاسبات ظرفیت جریان نیاز به کمک بیشتری دارید ، لطفاً برای تهیه و مذاکره با ما تماس بگیرید. ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما در پروژه بعدی شما هستیم.
منابع
- شرکت جرثقیل. "جریان مایعات از طریق دریچه ها ، اتصالات و لوله." مقاله فنی شماره 410.
- Streeter ، VL و Wylie ، EB "مکانیک سیالات". مک گرا - هیل ، 1979.
- Hazen ، A. ، and Williams ، GS "میزهای هیدرولیک برای یافتن تخلیه آب در لوله". جان ویلی و پسران ، 1905.
