Analiza numeryczna przepływu wody przez zawór kulowy zamontowany na przewodzie PEX-Al-PEX

• Autorzy: Dul K. , Widomski M. K. , Musz A.

Warianty tytułu

EN

Numerical modeling of water flow throug globe valve instaled at PEX-Al-PEX pipe

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejsza praca przedstawia analizę numeryczną przepływu wody przez zawór kulowy o średnicy nominalnej DN 15 zamontowany w instalacyjnym przewodzie warstwowym PEX-Al-PEX za pomocą zaciskowych połączeń rozłącznych. Przeprowadzono badania modelowe dla czterech stopni otwarcia zaworu 0°, 15°, 30°, 45° oraz zmiennego natężenia przepływu z zakresu 100-1120 dm³h^-1 (Re z zakresu ok. 5000-30 000). Zaobserwowano wyraźną zależność pomiędzy stopniem zamknięcia zaworu, wartościami wektorów lokalnej prędkości przepływu oraz intensywności turbulencji a wielkością straty ciśnienia oraz wartością współczynnika oporu miejscowego. Badania modelowe pozytywnie zweryfikowano poprzez porównanie obliczonych współczynników oporu miejscowego z wynikami pomiarów laboratoryjnych przeprowadzonych na specjalnie do tego celu skonstruowanym stanowisku.

EN

This paper presents numerical analysis of water flow through DN 15 globe valve installed at PEX-Al-PEX pipe by push fittings. The numerical calculations were performed for four degrees of valve closure 0°, 15°, 30°, 45° and variable flow rate 100-1120 dm³·h^-1 (Re in range of approx. 5000-30 000). The clear relation between closure degree, values of local velocity, turbulence intensity and value of pressure drop minor loss coefficient for the tested globe value were observed. The performed numerical calculations were positively validated by comparison of calculated values of minor loss coefficient to laboratory data obtained at specially constructed laboratory setup.

Słowa kluczowe

PL

zawór kulowy; współczynniki oporów miejscowych; przewody PEX-Al-PEX; modelowanie numeryczne

EN

globe valve; coefficient of local resistances; PEX-Al-PEX pipe; numerical modelling

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 11
• Strony: 36--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dul K.

• Politechnika Lubelska

autor

Widomski M. K.

• Politechnika Lubelska, Wydział Inżynierii Środowiska, Lublin

autor

Musz A.

• Politechnika Lubelska, Wydział Inżynierii Środowiska, Lublin

Bibliografia

• [1] System instalacyjny Solter PEX, Poradnik techniczny, www.hydrosolar.pl
• [2] Cisowska, I., Kotowski, A., Studies of hydraulic resistance in polypropylene pipes and pipe fittings. Fundations of Civil and Environmental Enginereeng, 2006, 8, 37-57
• [3] Grajper, P., Smołka, J. Eksperymentalne i numeryczne określenie miejscowych strat ciśnienia w kolanach 90° instalacji wodociągowych, Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 2010, 7-8
• [4] Weinerowska-Bords, K., Eksperymentalna analiza współczynników oporów lokalnych dla wybranych kształtek i złączek w systemach rur wielowarstwowych. Instal, 2014, 6, 42-49
• [5] PN-M-34034:1976
• [6] Siwiec, T., Morawski, D., Karaban, G. Eksperymentalne badania oporów hydraulicznych w zgrzewanych kształtkach z tworzyw sztucznych. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 2002, 2, 49-50 oraz 63-68
• [7] Cisowska, I., Kotowski, A. Straty ciśnienia w układach kształtek z polipropylenu. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 2004, 10, 340-345
• [8] Strzelecka, K., Jeżowiecka-Kabsch, K. Rzeczywiste wartości współczynnika oporów miejscowych podczas przepływu wody przez skokowe rozszerzenie rury, Ochrona Środowiska, 2008, 30(2), 29-33
• [9] Strzelecka, K., Jeżowiecka-Kabsch, K. Rzeczywiste wartości współczynnika strat miejscowych podczas przepływu wody przez nagłe rozszerzenie rury, Ochrona Środowiska, 2010, 32(1), 33-37
• [10] Widomski, M.K., Musz, A., Iwanek, M. Straty ciśnienia na zaworze antyskażeniowym - badania laboratoryjne i modelowe, Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 2012, 9, 380-385
• [11] Piechurski, F.G. Badanie wpływu połączeń na wzrost współczynnika strat liniowych λ, oraz współczynnika chropowatości bezwzględnej k dla rur instalacyjnych z polipropylenu. Instalacje wodociągowe i kanalizacyjne, III Konferencja Naukowo-Techniczna, Warszawa-Dębe, 2009
• [12] Chern, M.J., Wang, C.C., Ma, C.H. Performance test and flow visualization of ball valve, Experimental Thermal and Fluid Science, 2007, 31, 505-512
• [13] Shirazi, N.T., Azizyan, G.R., Akbari, G.H. CFD analysis of the ball valve performance in presence of cavitation, Life Science Journal, 2012, 9(4), 1460-1467
• [14] Tabirizi, A.S., Asadi, M., Xie, G., Lorenzini, G., Biserini, C. Computational Fluid-Dynamics-Based Analysis of a Ball Valve Performance in the Presence of Cavitation, Journal of Engineering Thermophysics, 2014, 23(1), 27-38
• [15] Moujaes, S.F., Jagan, R. 3D CFD Predictions and Experimental Comparisions of Pressure Drop in a Ball Valve at Different Partial Openings in Turbulent Flow, Journal of Energy Engineering, 2008, 134, 24-28
• [16] Górecki, A., Feodorczyk, Z., Wymagania techniczne COBRTI INSTAL Zeszyt 10. Wytyczne projektowania i stosowania instalacji z rur miedzianych, COBRTI INSTAL, Warszawa 2010
• [17] Strzeszewski, M. Obliczenia hydrauliczne instalacji centralnego ogrzewania. Materiały do zajęć z ogrzewnictwa, Politechnika Warszawska, Warszawa 2010
• [18] KSB Aktiengesellschaft, Pompy-Armatura-Serwis. Wskazówki do poprawnego projektowania przepompowni wyposażonych w pompy zatapialne, KSB Aktiengesellschaft 2013
• [19] Launder, B.E., Spalding, D.B. Application of the Energy Dissipation Model of Turbulence to the Calculation of Flow Near a Spinning Disc. Letters in Heat and Mass Transfer, 1974, 1(2), 131-138
• [20] Wesseling, P. Principles of Computational Fluid Mechanics. Springer Series in Computational Mathematics, 2000, 29, 167-188
• [21] Siwiec, T., Wichowski, P., Kalenik, M., Morawski, D. Analiza porównawcza wzorów na obliczanie współczynnika strat liniowych w rurociągach z tworzyw sztucznych przy przepływie wody i ścieków. Instal, 2012, 7-8, 52-57
• [22] Wichowski, P., Siwiec, T., Kalenik, M., Morawski, D. Badania współczynników oporów liniowych w rurach z PVC i PE podczas przepływu ścieków o różnych stężeniach zawiesiny. Instal, 2012, 10, 55-59
• [23] Minkowycz, W.J., Abraham, J.P., Sparrow, E.M., Numerical simulation of laminar breakdown and subsequent intermittent and turbulent flow in parallel-plate channels: Effects of inlet velocity profile and turbulence intensity. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2009, 52, 557-563
• [24] Moriasi, D. N., Arnold, J. G., Van Liew, M. W., Binger, R. L., Harmel, R. D., Veith, T. L. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Transactions of the ASABE, 2007, 50, 885-90