Tính toán trở lực đường ống

Đây là 1 trong những bài toán cơ bản của kỹ sư đường ống, công nghệ hoặc máy quay,....
Bài viết sau sẽ hướng dẫn sơ bộ về cách tính tay + giới thiệu 1 số phần mềm hay sử dụng.

Hao phí do trở lực ma sát (tổn áp, hao phí áp suất, pressure drop) theo chiều dài ống xác định theo công thức:


Ở đó
ρ– khối lượng riêng của chất lỏng làm việc, kg/m3;
λ –hệ số ma sát ;
l – chiều dài ống dẫn, m.

Xác định λ – hệ số ma sát theo bảng sau.



Ở đây Δ – là độ nhám tương đương bề mặt trong ống dẫn (Δ=0,05mm với đoạn ống thép , Δ=0,02mm với đoạn ống đồng, Δ=0,06mm đối với ống nhôm, Δ=0,03 với ống mềm cao su ) thì hệ số ma sát tính theo công thức.

Hao phí do trở lực cục bộ được tính theo công thức Weisbach:



Ở đó ξ – hệ số trở lực cục bộ.
Giá trị ξ phụ thuộc vào dạng trở lực cục bộ.
Một vài dạng trở lục cục bộ phổ biến:
-Tại đoạn ống gập 1 góc 90o : ξ = 1,5…2,0
-Tại đoạn ống 3 nhánh tạo thành từ 1 đường ống vuông góc với đường ống chính : ξ=0,9…2.5.
-Tại đoạn ống có mối nối nối tiếp: ξ=0,1…0,15.
-Tại mối nối ra khỏi thùng chứa: ξ=0,5 ; và mối nối vào thùng chứa: ξ=1.

Ngoài ra ta còn phải kể tới hao phí áp suất tại các thiết bị thủy lực Δptb trong mạch như: các loại van thủy lực, bộ lọc dầu, …
Như vậy tổng hao phí áp suấtΔp*= Δpms+ Δpcb+ Δptb


Các bài tính này khá đơn giản & thường các cty đều có file excel tính toán pressure drop. Ngoài ra chúng ta có 2 phần mềm khá hữu ích (Pipe Flow Expert & Pipe Flow Wizard ) :
1. Pipe Flow Expert với giao diện đồ họa (gần giống với các phần mềm model) giúp các kỹ sư phân tích và giải quyết nhiều vấn đề tổn thất lưu lượng và áp áp suất của hệ thống đường ống.


Pipe Flow Expert cho phép bạn vẽ một hệ thống đường ống phức tạp và phân tích các đặc điểm của hệ thống đó.


Pipe Flow Expert tính toán lưu lượng ổn định và áp suất tương ứng của hệ thống. Nó cho phép ban phân tích hiệu quả những hệ thống thay đổi dưới điều kiện vận hành khác nhau. Bao gồm:


* Tốc độ lưu lượng của mỗi ống
* Tốc độ lưu chất mỗi ống
* Chuẩn số Renolds
* Hệ số ma sát
* Mất mát áp do ma sát
* Mất mát áp do các khớp nối
* Mất mát áp do các thành phần thiết bị đường ống
* Áp suất tại mỗi điểm nối
* Giá trị đường áp lực nước HGL (hydraulic grade line)
* Các điểm hoạt động của bơm.
* NPSHa tại đầu vào bơm.

2. Pipe Flow Wizard với giao diện bảng tính.


Chỉ cần nhập vào các thông số yêu cầu, phần mềm sẽ tự động cho ra các kết quả sau:


- Tính toán mất áp qua ống


- Tính đường kính ống


- Tính lưu lượng qua ống


- Tính chiều dài ống

Link download.

1.Pipe Flow Expert
http://www.fshare.vn/file/T448HG0VFT/

2.Pipe Flow Wizard
http://www.fshare.vn/file/TM2G0XX87T/

 

Em cảm ơn vì bài viết rất dễ hiểu và hữu ích, theo e được biết công thức trên dùng riêng cho đường ống dẫn dầu.

vậy xin các tiền bối chia sẻ giúp em công thức tính thủy lực cho đường ống dẫn hai pha (chứa cả dầu và khí) với ạ!