Kerugian Gesek | WoodStoveCalc

Penurunan tekanan.

Cara menggunakan kalkulator gesekan saluran asap

Masukkan panjang pipa lurus, diameter dalam, suhu gas cerobong, kecepatan gas, jumlah belokan, dan material saluran asap. Kalkulator memberikan penurunan tekanan menurut persamaan Darcy-Weisbach, ΔP = f × (L/D) × ρv²/2, dengan kerapatan gas dihitung dari hukum gas ideal pada suhu gas cerobong: sekitar 0,746 kg/m³ pada 200 °C, jauh lebih ringan dari udara ruangan.

Faktor gesekan f beradaptasi dengan rezim aliran. Dari kerapatan, kecepatan, dan diameter alat menghitung bilangan Reynolds, kemudian menerapkan 64/Re untuk aliran laminar di bawah Re 2300, pendekatan Swamee-Jain dari persamaan Colebrook-White untuk aliran turbulen pada Re 4000 ke atas, dan pencampuran linier melalui zona transisi. Material dimasukkan melalui kekasaran dinding: lapisan baja tahan karat 0,045 mm, pipa baja halus 0,046 mm, pipa galvanis 0,15 mm, pasangan bata tanpa lapisan 3,0 mm.

Belokan diubah ke panjang lurus ekuivalen: setiap belokan 90 derajat menambahkan tiga diameter pipa dan setiap belokan 45 derajat 1,5, sehingga dua belokan 90 derajat pada pipa 150 mm setara dengan 0,9 m. Sebagai contoh: 5 m pipa baja tahan karat yang mengangkut gas 200 °C pada 2 m/s hanya kehilangan sekitar 1,65 Pa melalui gesekan, sementara rute yang sama dalam pasangan bata kasar sekitar 2,7 Pa, hambatan yang langsung dikurangi dari tarikan alami cerobong.

Pertanyaan umum tentang gesekan saluran asap

Mengapa material saluran asap mengubah penurunan tekanan?

Kekasaran dinding memengaruhi faktor gesekan Swamee-Jain melalui kekasaran relatif e/D. Pasangan bata tanpa lapisan pada 3,0 mm lebih kasar dari lapisan baja tahan karat pada 0,045 mm lebih dari enam puluh kali; pada bilangan Reynolds contoh praktis, sekitar 8.300 pada saluran 150 mm, ini meningkatkan faktor gesekan dari sekitar 0,033 menjadi sekitar 0,054, yaitu sekitar 64% lebih banyak kehilangan pada rute yang sama.

Bagaimana belokan dikonversi menjadi gesekan?

Melalui metode panjang ekuivalen: setiap belokan 90 derajat berperilaku seperti tiga diameter pipa lurus tambahan dan setiap belokan 45 derajat 1,5. Pada saluran asap 150 mm setiap belokan 90 derajat oleh karena itu menambahkan 0,45 m dan setiap belokan 45 derajat 0,225 m sebelum menghitung kehilangan Darcy-Weisbach, dan itulah mengapa sepasang offset 45 derajat menghabiskan biaya yang sama persis dengan satu belokan 90 derajat dalam model ini.

Apakah gesekan saluran asap pernah cukup besar untuk penting?

Dalam jalur pendek, halus, vertikal itu sangat kecil: contoh baja tahan karat 5 m kehilangan kurang dari 2 Pa, sementara cerobong 5 m pada suhu gas cerobong 200 °C dapat menghasilkan sekitar 27 Pa tarikan alami. Tetapi kehilangan tumbuh secara linier dengan panjang dan kuadrat dengan kecepatan, sehingga konektor horizontal panjang, diameter yang kurang, belokan yang bertumpuk, atau lapisan pasangan bata kasar dapat mengikis bagian signifikan dari tarikan yang tersedia.