معامل الخشونة أنابيب حديد الدكتايل معامل الخشونة

الوقت:2025-04-25

تقيس معاملات الخشونة نسيج السطح الداخلي للأنابيب وتحدد خسائر رأس الاحتكاك في حسابات تدفق السوائل. بالنسبة لأنابيب حديد الدكتايل - المستخدمة على نطاق واسع في توزيع المياه والأنظمة الصناعية - فإن المعاملات الأكثر شيوعًا هي

  • الخشونة المطلقة (هـ) لمعادلة دارسي-ويزباخ، مُعبَّرًا عنها بوحدة مم أو قدم.

  • عامل هازن-ويليامز جمعامل تجريبي لتدفق المياه في القنوات المغلقة.

  • مانينج نتُستخدم عادةً للتدفق في القنوات المفتوحة، لكنها تُطبَّق أحيانًا على حسابات الأنبوب الكامل.

معامل الخشونة أنابيب حديد الدكتايل معامل الخشونة
معامل الخشونة أنابيب حديد الدكتايل معامل الخشونة

فهم معاملات الخشونة

خشونة دارسي-ويسباخ المطلقة

تستخدم معادلة دارسي-ويزباخ معادلة دارسي-ويزباخ الخشونة المطلقة (هـ) القيمة - متوسط ارتفاع المخالفات السطحية - لحساب معامل الاحتكاك. بالنسبة إلى أنابيب حديد الدكتايل الجديدةهـ، عادةً ما تكون 0.061 مم (0.0002 قدم) . على مدى عقود من الزمن في الخدمة، يمكن أن تزيد رواسب التآكل الداخلي والغشاء الحيوي الرقيق e إلى حتى 3 مم في الأنظمة سيئة الصيانة.

عامل هازن-ويليامز ج

تربط معادلة "هازن-ويليامز"، المفضلة لشبكات إمدادات المياه البلدية، فقدان الرأس بمعدل التدفق عبر العامل (ج)حيث تشير القيم الأعلى إلى جدران أنابيب أكثر سلاسة. نموذجي قيم C لحديد الدكتايل تشمل:

  • غير مبطنة (جديدة): 140

  • مبطنة بالأسمنت (جديدة): 120
    تُظهر الأدلة أن 10-15% انخفاض 10-15% في C مع مرور الوقت مع تطور الخشونة الداخلية، مما قد يقلل من C من 140 إلى حوالي 120 بعد عدة عقود.

معامل مانينج ن

على الرغم من أنه في المقام الأول للمكونات الهيدروليكية ذات القنوات المفتوحة, مانينج ن يستخدم أحيانًا للتدفق الكامل للأنبوب، خاصة في تصميم المجاري. بالنسبة لـ حديد الزهر أو حديد الدكتايلن عادةً ما يتراوح 0.011-0.013 للأنابيب الجديدة.

القيم النموذجية لأنابيب حديد الدكتايل

 

نوع المعامل المعلمة القيمة النموذجية النطاق النموذجي
الخشونة المطلقة (هـ) مم (قدم) 0.061 مم (0.0002 قدم) 0.061 مم - 3 مم
عامل هازن-ويليامز ج - 140 (غير مبطنة) 120 - 140
مانينج ن - 0.012 0.009 - 0.016

العوامل المؤثرة على الخشونة في أنابيب حديد الدكتايل

  1. حالة التبطين الأسمنتي

    • تحافظ البطانات الأسمنتية السليمة على خشونة أقل؛ ويؤدي التدهور إلى زيادة فقدان الرأس.

  2. التآكل والقشور

    • تزيد ترسبات أكسيد الحديد من الخشونة المطلقة بشكل كبير بمرور الوقت.

  3. الغشاء الحيوي الرقيق والوحل

    • يمكن أن يؤدي نمو الميكروبات إلى تضييق مسارات التدفق ورفع عوامل الاحتكاك.

  4. التنظيف والصيانة

    • يقلل التنظيف الدوري من التراكم ويساعد في الحفاظ على قيم C و n المصممة.

اعتبارات التصميم والتطبيقات

  • الأنظمة المضغوطة: استخدم معادلة دارسي-ويسباخ مع قيم e لحسابات خسارة الرأس التفصيلية في أنابيب توزيع المياه.

  • الشبكات البلدية: إن صيغة هازن-ويليامز يبسّط التصميم ولكنه يتطلب الانتباه إلى انخفاض قيمة C على مدى عمر الأنبوب.

  • المجاري ومياه الأمطار والصرف الصحي: في حين أن مانينج ن شائع في الأنابيب الممتلئة جزئيًا، يجب على الممارسين التحقق من ن مقابل معايير إعادة التأهيل المحلية.

الأسئلة الشائعة

س1: ما هي الخشونة المطلقة لأنابيب حديد الدكتايل الجديدة؟
ج: عادةً ما تُظهر خطوط أنابيب حديد الدكتايل الجديدة خشونة مطلقة e من 0.061 مم (0.0002 قدم) .

س2: كيف تؤثر البطانة الأسمنتية على معامل هازن-ويليامز C؟
ج: عادةً ما تبدأ أنابيب حديد الدكتايل المبطنة بالأسمنت من C من 120مقارنةً ب 140 بالنسبة للأنابيب غير المبطنة؛ يمكن أن يؤدي تدهور البطانة إلى تقليل C بمرور الوقت.

س3: ما المعامل الموصى به لحسابات دارسي-ويزباخ؟
ج: إن الخشونة المطلقة (هـ) تُستخدم القيمة - 0.061 مم لحديد الدكتايل الجديد - لحساب معامل الاحتكاك في معادلة دارسي-ويزباخ.

س4: كيف تتغير الخشونة على مدار العمر التشغيلي لحديد الدكتايل؟
ج: يمكن أن يزيد التآكل والقشور والغشاء الحيوي الرقيق e من 0.061 مم إلى 3 مم وخفض هازن-ويليامز C بواسطة 10-15% على مدى عدة عقود.

س5: هل يمكن تطبيق معيار مانينج n على القنوات المغلقة؟
ج: في حين أنه مصمم للقنوات المفتوحة، فإن معيار مانينغ n (≈0.012) يُستخدم أحيانًا لتصميم المجاري ذات الأنابيب الكاملة ولكن يجب التحقق من صحته في ضوء الدراسات التجريبية.

المراجع:

بيان: تم نشر هذا المقال بعد مراجعته من قبل الخبير التقني في لوكايوي جيسون.

مدير الحلول العالمية

جيسون

مدير الحلول العالمية |لوكايوي

يُعد جيسون خبيراً متمرساً في تكنولوجيا حديد الدكتايل ومتخصصاً في تطوير أنظمة أنابيب حديد الدكتايل وتطبيقها والترويج لها عالمياً. ولد في 13 أغسطس 1981، وحصل على بكالوريوس العلوم في علوم المواد والهندسة مع تخصص فرعي في الهندسة الميكانيكية من جامعة نيفادا في رينو.

منذ انضمامه إلى شركة لوكايوي في عام 2015، وهي شركة رائدة في مجال تصنيع أنابيب وتجهيزات حديد الدكتايل والتركيبات، لعب جيسون دورًا محوريًا في تطوير خط إنتاج الشركة وتوسيع نطاق انتشارها العالمي. تشمل مسؤولياته البحث والتطوير، والمبيعات الفنية، وتقديم استشارات الخبراء في اختيار وتركيب أنابيب حديد الدكتايل. وبالاستفادة من فهمه العميق لعلوم المواد، يقدم جيسون حلولاً مصممة خصيصاً للعملاء في جميع أنحاء العالم، مما يضمن الأداء الأمثل وطول عمر مشاريع البنية التحتية.

احصل على مشورة الخبراء الفنيين | عرض أسعار المنتج مجانًا

arAR
滚动至顶部