حساب معدل التدفق والسرعة ورقم رينولدز وفقدان الضغط في الأنابيب.
أحجام الأنابيب الشائعة
النتائج
معدل التدفق
السرعة
القطر والمساحة
رقم رينولدز
—
—
فحص السرعة: أدخل القيم لرؤية التوصية.
نطاقات السرعة الموصى بها
| التطبيق | m/s | ft/s |
|---|---|---|
| مياه باردة منزلية | 0.5 – 2.0 | 1.6 – 6.5 |
| مياه ساخنة منزلية | 0.5 – 1.5 | 1.6 – 4.9 |
| خطوط ضخ رئيسية | 1.0 – 3.0 | 3.3 – 9.8 |
| خط سحب المضخة | 0.6 – 1.2 | 2.0 – 3.9 |
| صرف بالجاذبية | 0.6 – 2.4 | 2.0 – 7.9 |
| هواء مضغوط (رئيسي) | 6 – 10 | 20 – 33 |
| قناة تهوية (HVAC) | 4 – 8 | 13 – 26 |
| بخار منخفض الضغط | 15 – 20 | 49 – 66 |
الأسئلة الشائعة
ما هو رقم رينولدز ولماذا يهم؟
رقم رينولدز (Re) هو نسبة لا أبعادية بين قوى القصور الذاتي وقوى اللزوجة: Re = V · D / ν، حيث V هي السرعة، D هو القطر الداخلي للأنبوب، وν هي اللزوجة الحركية. يكون التدفق صفحياً عندما Re < 2300، وانتقالياً من 2300 إلى 4000، ومضطرباً فوق 4000. أنبوب قطره 25 مم بسرعة 1.5 م/ث يعطي Re ≈ 37.000، وهو تدفق مضطرب.
كيف أختار سرعة التدفق المناسبة للماء؟
لمياه الشرب البارد داخل المباني، حافظ على السرعة دون 2 م/ث لتقليل الضوضاء وتآكل النحاس والمطرقة المائية. للخطوط الرئيسية المضخوخة، نطاق 1–3 م/ث هو توازن جيد. على خط سحب المضخة ابقَ أدنى، 0.6–1.2 م/ث. المياه الساخنة تُحتجز عادة دون 1.5 م/ث.
كيف يرتبط معدل التدفق بقطر الأنبوب؟
من معادلة الاستمرارية، Q = V · A، حيث A = π · (D / 2)². المساحة تتناسب مع مربع القطر، لذا مضاعفة القطر تُربّع التدفق عند نفس السرعة. الانتقال من 20 مم إلى 25 مم يزيد المقطع بنسبة 56%.
لماذا يرتفع فقدان الاحتكاك بسرعة مع الزيادة في السرعة؟
في التدفق المضطرب، فقدان ارتفاع الاحتكاك يتناسب تقريباً مع مربع السرعة: h_f ∝ V². مضاعفة السرعة يضاعف فقدان الضغط لكل متر بحوالي أربعة أضعاف.
هل تعمل هذه المعادلات مع الغازات كالهواء؟
معادلة الاستمرارية Q = V · A صالحة لأي مائع. ما يتعطل للغازات هو افتراض ثبات الكثافة: إذا تغير الضغط على طول الأنبوب، يتغير أيضاً حجم التدفق. لقنوات HVAC ذات انخفاض ضغط محدود، النهج غير القابل للضغط مناسب.
GPM أمريكي أم إمبراطوري؟
جميع قيم GPM هنا بـغالونات أمريكية في الدقيقة (1 غالون أمريكي = 3.785 لتر). الغالون الإمبراطوري (البريطاني) = 4.546 لتر، أكبر بنحو 20%. لتحويل GPM الإمبراطوري إلى أمريكي اضرب في 1.2009.
النتائج تفترض تدفقاً مستقراً وغير قابل للضغط في أنبوب دائري مكتمل. يعتمد فقدان الاحتكاك أيضاً على خشونة الأنبوب والطول؛ استخدم معادلة دارسي-فايسباخ أو هيزن-ويليامز للتصميم التفصيلي.
حاسبة هندسية لتدفق السوائل في الأنابيب. تحسب: معدل التدفق (L/s، m³/h، GPM)، سرعة التدفق، رقم رينولدز وطبيعة التدفق (صفحي/مضطرب)، وفقدان الضغط بمعادلة دارسي-فايسباخ. أدخل القطر الداخلي وسرعة التدفق أو معدل التدفق. مثال: أنبوب قطره 50مم بسرعة 1م/ث معدل تدفق 2.36 L/s، رينولدز 49000 (مضطرب). مناسبة للمهندسين وتصميم شبكات المياه والصرف الصحي.