Hva er friksjonstap?

Friksjonstap i rør er en måling eller beregning av tap av strømning eller trykk på grunn av interaksjonen mellom væsken med veggene i røret.Disse tapene må bestemmes for rørsystemer, fordi pumper må spesifiseres med nok kraft til å overvinne tap og gi tilstrekkelige strømningshastigheter.Friksjonstap varierer avhengig av rørmaterialer, lengde og flytende strømningshastighet eller hastighet.

Rørsystemer består av rette eller buede seksjoner av rør, tilkoblinger, ventiler og andre beslag.Når et system øker i lengde og kompleksitet, samhandler væskene som løper gjennom det med veggene i røret og forskjellige beslag, og skaper drag.Overdreven mengder drag vil til slutt føre til tap av flyt hos kunden eller destinasjonen hvis ikke overvunnet ved tilsatt pumpekraft.

Materialer som brukes i rør varierer mye, fra støpejern til plast, og hver type har en spesiell ruhet på interiørveggene.Rørprodusenter utsteder tabeller som viser forventet friksjonstap per rørlengde for forskjellige materialer og rørdiametere, med diameteren som måler avstanden over det indre området av røret.En målt eller estimert ruhetsfaktor brukes ved beregning av friksjonstap, med uferdig jernrør med en høyere ruhetsfaktor enn glatt plastrør.

Friksjonstapstabeller viser verdier av føttene vannhode per 100 fot rør (verdien er den sammei meter) fordi pumpekapasitet og strømbehov normalt er dimensjonert i føttene med vann.Denne verdien estimerer hvor mange vertikale føtter en pumpe kan skyve vann med en gitt motorstørrelse, som lar designere relatere pumpekraft direkte til et rørsystem.Effekten av friksjonstap øker med lengden på systemet og antall beslag og buede seksjoner, og kan bare reduseres ved å bruke jevnere rør, men kan ikke elimineres.

Tap øker også etter hvert som hastigheten eller hastigheten, forvæske øker i røret.Å øke systemtrykket er en bedre løsning enn å øke strømningshastigheten, og det er grunnen til at kommunale vannsystemer bruker forhøyede vanntårn.Å opprettholde vannforsyning i en forhøyet tank gir ikke bare ekstra vann i perioder med stor etterspørsel, men den opprettholder også et mer konstant trykk for å overvinne systemtap.

Friksjonstap er viktig i alle kommersielle rørsystemer, fordi høyere drag tilsvarer høyerePumpekostnader.Det er noen applikasjoner der tilstrekkelig pumpekapasitet er kritisk, for eksempel brannkamp.En brannpumpebil må gi store mengder vann gjennom lange seksjoner av slangen, ofte til øvre etasjer i en bygning.Når etterspørselen etter vann øker, må pumpebilen levere tilstrekkelig trykk ved dysene for å opprettholde brannkampkapasiteten.Slangedyser er designet som lange tynne rør fordi dette konverterer slangetrykket til høy strømning ved dysen uten behov for høye hastigheter i slangen.

Luft er også en væske, og friksjonstap oppstår i oppvarming og klimaanlegg som luft som luftbeveger seg gjennom kanalene som kobles til forskjellige rom.Systemdesignere bruker beregninger av friksjonstap for å bestemme viftekraften som kreves for tilstrekkelig luftstrøm i bygninger.Mangelfull dimensjonering av vifte og kanal kan føre til dårlig luftstrøm i noen områder av et hjem eller bygning, eller utilstrekkelig oppvarming eller avkjøling i høyere etasjer i en bygning med flere etasjer.