Потери на трение в медных, стальных и пластиковых трубах
Справочные данные о потерях на трение в медных, стальных и пластиковых трубах.
Обзор
Потери напора на трение различаются между стальными (Schedule 40), медными (Type L) и ПВХ (Schedule 40) трубами из-за различий во внутреннем диаметре, площади смоченной поверхности и шероховатости стенок. Разница увеличивается для труб меньшего размера и при более высоких расходах. Данные ниже сравнивают потери на трение в футах напора на 100 футов трубы для распространенных коммерческих размеров труб.
Все значения для ПВХ рассчитаны по уравнению Хазена-Вильямса с коэффициентом шероховатости C = 145.
Из-за различий в площади внутреннего поперечного сечения, смоченных поверхностей и шероховатости поверхностей — могут наблюдаться значительные различия в потерях напора на трение в стальных, медных и пластиковых ПВХ трубах. Разница варьируется в зависимости от размера трубы и расхода.
Расчеты для ПВХ труб выполнены с помощью онлайн-калькулятора Хазена-Вильямса с коэффициентом шероховатости c = 145.
Преобразование единиц:
| From | To | Factor |
|---|---|---|
| 1 ft H₂O / 100 ft | psi / 100 ft | × 0.44 |
| 1 ft H₂O / 100 ft | kPa / 100 m | × 9.8 |
| 1 ft H₂O / 100 ft | mm H₂O / 100 m | × 1000 |
Восстановленные исходные таблицы
Следующие таблицы восстановлены с исходной страницы для сохранения полных справочных данных.
Потери на трение в стальных, медных и пластиковых трубах - 3"
Расход (gal/min) | Стальная труба Schedule 40 (ft/100 ft) | Медная труба Type L (ft/100 ft) | ПВХ труба Schedule 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|---|
| 50 | 0.7 | 0.8 | 0.6 |
| 60 | 1 | 1.1 | 0.9 |
| 70 | 1.3 | 1.5 | 1.2 |
| 80 | 1.7 | 1.8 | 1.5 |
| 90 | 2.1 | 2.3 | 1.8 |
| 100 | 2.5 | 2.7 | 2.2 |
| 150 | 5.3 | 5.7 | 4.8 |
| 200 | 9.1 | 9.5 | 8.1 |
| 250 | 13.6 | 14.2 | 12.8 |
| 300 | 19.8 | 19.8 | 17.1 |
| 400 | 34.2 | 33.4 | 29 |
Источник: engineeringtoolbox.com
Потери на трение в стальных, медных и пластиковых трубах - 4"
Расход (gal/min) | Стальная труба Schedule 40 (ft/100 ft) | Медная труба Type L (ft/100 ft) | ПВХ труба Schedule 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|---|
| 100 | 0.7 | 0.7 | 0.6 |
| 150 | 1.4 | 1.5 | 1.3 |
| 200 | 2.4 | 2.5 | 2.2 |
| 250 | 3.6 | 3.7 | 3.3 |
| 300 | 5 | 5.1 | 4.6 |
| 400 | 8.7 | 8.6 | 7.8 |
Источник: engineeringtoolbox.com
Потери на трение в стальных, медных и пластиковых трубах - 5"
Расход (gal/min) | Стальная труба Schedule 40 (ft/100 ft) | Медная труба Type L (ft/100 ft) | ПВХ труба Schedule 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|---|
| 150 | 0.5 | 0.8 | 0.4 |
| 200 | 0.8 | 0.8 | 0.7 |
| 250 | 1.2 | 1.3 | 1.1 |
| 300 | 1.6 | 1.8 | 1.5 |
| 400 | 2.8 | 2.9 | 2.6 |
| 500 | 4.3 | 4.4 | 3.9 |
Источник: engineeringtoolbox.com
Потери на трение в стальных, медных и пластиковых трубах - 6 дюймов
Расход (гал/мин) | Стальная труба Schedule 40 (ft/100 ft) | Медная труба Type L (ft/100 ft) | Труба ПВХ Schedule 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|---|
| 150 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 200 | 0.3 | 0.4 | 0.3 |
| 250 | 0.5 | 0.5 | 0.4 |
| 300 | 0.7 | 0.7 | 0.6 |
| 400 | 1.1 | 1.2 | 1.1 |
| 500 | 1.7 | 1.8 | 1.6 |
| 750 | 3.7 | 3.8 | 3.4 |
| 1000 | 6.3 | 6.5 | 5.8 |
Источник: engineeringtoolbox.com
Потери на трение в стальных, медных и пластиковых трубах - 8 дюймов
Расход (гал/мин) | Стальная труба Schedule 40 (ft/100 ft) | Труба ПВХ Schedule 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|
| 150 | 0.05 | 0.05 |
| 200 | 0.08 | 0.08 |
| 250 | 0.12 | 0.12 |
| 300 | 0.17 | 0.16 |
| 400 | 0.3 | 0.28 |
| 500 | 0.4 | 0.4 |
| 750 | 0.9 | 0.9 |
| 1000 | 1.6 | 1.5 |
| 1250 | 2.4 | 2.3 |
| 1500 | 3.5 | 3.2 |
| 2000 | 6 | 5.5 |
Источник: engineeringtoolbox.com
Потери на трение в стальных, медных и пластиковых трубах - 10 дюймов
Расход (гал/мин) | Стальная труба Schedule 40 (ft/100 ft) | Труба ПВХ Schedule 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|
| 200 | 0.03 | 0.03 |
| 250 | 0.04 | 0.04 |
| 300 | 0.06 | 0.05 |
| 400 | 0.1 | 0.09 |
| 500 | 0.15 | 0.14 |
| 750 | 0.3 | 0.3 |
| 1000 | 0.5 | 0.5 |
| 1250 | 0.8 | 0.8 |
| 1500 | 1.1 | 1.1 |
| 2000 | 1.9 | 1.8 |
Источник: engineeringtoolbox.com
Потери на трение в стальных, медных и пластиковых трубах - 12 дюймов
Расход (гал/мин) | Стальная труба Schedule 40 (ft/100 ft) | Труба ПВХ Schedule 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|
| 400 | 0.04 | 0.04 |
| 500 | 0.06 | 0.06 |
| 750 | 0.13 | 0.13 |
| 1000 | 0.2 | 0.21 |
| 1250 | 0.3 | 0.32 |
| 1500 | 0.5 | 0.45 |
| 2000 | 0.8 | 0.8 |
| 3000 | 1.7 | 1.6 |
Источник: engineeringtoolbox.com
Инженерные заметки
Калькулятор потерь на трение в трубах ПВХ по Hazen-Williams
Конвертер единиц потерь на трение
- ПВХ consistently показывает наименьшие потери на трение при всех размерах и расходах из-за более гладкой внутренней поверхности (C Хейзена-Уильямса = 145 против примерно C = 130–140 для новой стали).
- Медь тип L и сталь расписание 40 ведут себя similarly при больших диаметрах и умеренных расходах. При размере 2 дюйма и более высоких расходах медь может фактически превышать сталь из-за своих более tight внутренних размеров.
- Потери на трение возрастают примерно с квадратом скорости, поэтому удвоение расхода может утроить потери напора.
- Показанные значения применимы к новой, чистой трубе. Коррозия, отложения накипи и рост биопленки в стальных и медных трубах увеличат потери в течение срока службы. ПВХ сохраняет свои начальные характеристики шероховатости гораздо дольше.
- Для проектирования системы добавьте потери от фитингов, клапанов и изменений высоты к потерям на трение в прямых трубах.