Dynamischer Wasserdruck aus Durchfluss und Durchmesser

Ich muss einige Hydranten testen und den dynamischen Druck ermitteln. Ich weiß, dass ich dafür ein Staurohr verwenden kann, aber ich habe keins. Nachdem ich viel gegoogelt hatte, fand ich zwei Formeln, die es ermöglichen, den dynamischen Druck zu berechnen: Eine verwendet die Geschwindigkeit der Flüssigkeit, die zweite wird tatsächlich verwendet, um den Durchfluss unter Verwendung des dynamischen Drucks zu berechnen, der das Gegenteil ist, und ergibt, wenn man die Formel umkehrt, dasselbe Ergebnis wie Erster.

Das Problem ist, dass ich einige Daten von französischen Hydranten habe und der "reale Wert" völlig anders ist als der, den ich aus den Formeln bekomme ...

Erste Formel ist:

P = 1 2 ρ v 2
Wo P ist der Druck in Pascal, ρ die volumetrische Masse der Flüssigkeit in kg/M 3 (also 1000 für Wasser) und v die Geschwindigkeit der Flüssigkeit in m/s. Wenn ich zum Testen einen Hydranten mit 100 mm Durchmesser und einer Durchflussrate von 2000 Litern pro Minute verwende, erhalte ich:

2000 L / M ich N 2000 60 = 33 , 333 L / S 33333 C M 3 / S

Rohrabschnitt mit 10 cm Durchmesser ist: π ( 10 2 ) 2 = π 25 = 78.54 C M 2

In einer Sekunde „läuft“ das Wasser: 33333/78,54 = 424 cm also 4,24 m/s

Mein Staudruck ist:

P = 1 2 ρ v 2 = 1 2 1000 ( 4.24 ) 2 = 8988 P A = 0,089 B A R

Problem: Es ist unmöglich. In Frankreich haben wir viele Hydranten von 100 mm, die 2000 Lpm fließen. Und der normativ zulässige minimale dynamische Druck beträgt 1 bar. Das Ergebnis der Formel scheint weit von der Realität entfernt zu sein.

Zweite Formel , die aus einem kanadischen Buch über Hydranten stammt! Diese Formel lautet:

Q = 0,0666 C D 2 P

Wo Q ist die Durchflussrate in Liter pro Minute, C eine Konstante, die ist 0,9 bei Hydranten, D ist Durchmesser in mm und P der Staudruck. Ziel ist es, aus dem dynamischen Druck die Durchflussmenge zu berechnen.

Wenn Sie die Formel umkehren, erhalten Sie dasselbe wie die erste. Und wenn ich auf diese Formel Daten von echten französischen Hydranten anwende, ist das Ergebnis auch falsch: Wenn ich einen 100-mm-Hydranten mit einem dynamischen Druck von etwa 1,2 bar verwende, bekomme ich etwa 7000 Liter pro Minute, obwohl ein solcher Hydrant tatsächlich etwa 4 fließt Zeit weniger ...

Eigentlich habe ich drei Möglichkeiten:

  1. Die Formeln stimmen, aber ich habe einen Fehler beim Rechnen gemacht

  2. Formeln sind falsch

  3. Was wir in Frankreich dynamischen Druck nennen, ist nicht derselbe "dynamische Druck", der in diesen Formeln verwendet wird

Irgendwelche Ideen?

Antworten (3)

Ich beantworte meine eigene Frage und bedanke mich herzlich bei DavidPh, der die Antwort nicht wirklich gegeben hat, aber tatsächlich war es ihm unmöglich, sie zu geben. Hier ist "warum": Ich bin Franzose, also habe ich viele Hydrantendaten, aber aus Frankreich. Und bei der Anwendung auf die Formeln war das Ergebnis falsch...

Tatsächlich liegt das Problem nicht in der Formel, sondern in der Art und Weise, wie wir den Druck messen, und in der Wortschatzverwirrung.

In Frankreich gehen Feuerwehrleute davon aus, dass ein Hydrant bei einem Druck von 1 bar eine Durchflussmenge von 60 m3 pro Stunde, also 1000 Liter pro Minute, liefern muss.

Um dies zu überprüfen, gehen wir wie folgt vor: - Bringen Sie ein Manometer und ein Ventil am Ausgang des Hydranten an - Öffnen Sie das Wasser - Schließen Sie das Ventil langsam, um den Druck zu erhöhen - Wenn der Druck 1 bar beträgt, messen Sie die Durchflussmenge, die höher sein muss als 1000 Liter pro Minute

Das heißt wir verändern den Durchmesser, um 1 bar zu bekommen. Die Formel kann also nicht angewendet werden, da wir den Durchmesser, den wir haben, nicht kennen.

Dies erklärt auch, warum in den USA einige Hydranten 7000 Liter pro Minute fließen, während sie in Frankreich nur 2000 fließen. Aber in den USA fließen sie mit einem niedrigen dynamischen Druck, während in Frankreich der Durchfluss bei 1 bar dynamischem Druck gemessen wird.

Beste Grüße an euch alle Peter

Die Diskrepanz besteht darin, dass der vom Pitot-Rohr gemessene Druck nicht nur der kinetische Energieausdruck des Drucks ist, sondern stattdessen eine Kombination aus statischem Druck und dem kinetischen Energieausdruck ist.

Sehen Sie nach, ob die Seiten 16-34 der folgenden Referenz hilfreich sind, wenn auch nicht metrisch:

http://www.southsaltlakecity.com/uploads/documents/%5E_Fire_Flow_Calculations.pdf

Danke. Ich werde weiter suchen, da dieses Dokument die erste von mir verwendete Formel enthält und die Ergebnisse dieselben sind. Ich warte auf weitere Daten vom französischen Hydranten, um das Ergebnis zu überprüfen.

Ich bin hier, um Ihre Frage mehr als 2 Jahre später zu beantworten. Zusätzlich zu dem, was Sie gesagt haben, ist das größte Problem meines Erachtens Folgendes: Die Gleichung, die Sie gepostet haben, ist die Bernoulli-Gleichung. Damit dies funktioniert und gültig ist, sollte Ihre Strömung laminar sein (bestimmte Stromlinien haben), stetig und nicht viskos sein, und Sie müssen die Formel entlang einer der Stromlinien anwenden.

Natürlich wissen Sie, dass Wasser, das aus dem Hydranten fließt, nicht annähernd den notwendigen Bedingungen entspricht. Es ist turbulent und muss auch viele viskose Spannungen überwinden. Der größte Druckabfall wird auch am Ausgang des Hydranten sein. Alles in allem ist die Formel, die Sie versucht haben, in Ihrem Fall nicht gültig.