Kaistanleveyden kaava

Luentoja signaalin lähetyksen teoriasta

6. Tietojen teorian elementit

6.9. Jatkuvan kanavan lähetysnopeus ja läpäisykyky. Shannonin kaava

Keskimääräisen tietomäärän löytämiseksi T(s,x) lähetetään signaalin välityksellä T tulisi harkita n= 2FT jatkuvat signaalinäytteet kanavatulossa: s1; s2;. sn ja kanavan lähdössä: x1; x2;..; xn. Tässä tapauksessa, analogisesti lausekkeisiin (6.69) ja (6.72), voimme kirjoittaa

entropia HT(s) ja HT(s/x) kuvataan analogisilla ilmaisuilla, mutta kaikkialla on tarpeen vaihtaa muuttujia s ja x Tiedonsiirron nopeus jatkuvalla kanavalla on raja:

Suurin lähetysnopeus jatkuvassa kanavassa määrää sen läpäisykyvyn

jossa maksimi määritetään kaikista mahdollisista tulosignaalien kokonaisuuksista s.

Laske jatkuvan kanavan läpijuoksu, jossa häiriö on additiivinen kohina. w(T) joka on satunnainen ergodinen prosessi, jossa on normaali jakautuma ja yhtenäinen spektri. Keskimääräinen signaaliteho i melu rajoittavat PCja P, ja niiden spektrin leveys on sama F.

Ilmaisujen (6.80) ja (6.78) mukaan meillä on

Ensinnäkin löydämme määrän HT (x/s). C Tätä tarkoitusta varten katsotaan melun entropia yhdelle näytteelle (6.74), joka, p(s, x) =p(s)p(x/s) voidaan esittää seuraavassa muodossa:

Tiettyyn arvoon s kanavan lähtö x=s+w nTäyteyden määräytyy additiivisen melun avulla w. siksi

jossa px (x-s) - melu todennäköisyys tiheys.

Korvaa (6.83) (6.82) ja korvaa muuttujan x, eli korvataan sijasta x arvoinen s +, voimme kirjoittaa

Ottaen huomioon tämän, saamme

Siten ehdollinen entropia H(x/s) lisäainemelu riippuu vain sen jakautumisesta psh (), mikä selittää termiä melun entropia. Näin ollen aikavälillä T

Yhdenmukaisen spektrin kohina-arvot korreloivat keskenään näytteenottoajoissa, jotka on erotettu toisistaan

Melu-näytteiden tilastollisen suhteen puuttuminen mahdollistaa summan entropian edustamisen n (6.84) yksittäisten näytteiden entropioiden summana, jotka melun stationaarisuuden vuoksi ovat yhtä suuria kuin toiset. Ottaen huomioon nämä näkökohdat voimme kirjoittaa

Koska melunäytteet ovat tilastollisesti riippumattomia ja jokainen niistä jaetaan normaalin lain mukaan, entropia HT(w) on suurin ja (6.77) mukainen:

jossa sijaan korvataan.

Tietyllä arvolla HT(x/s) = HT(w) Läpimenoa (6.81) haetaan maksimoimalla HT (x). max. HT (x), ilmeisesti tapahtuu, kun signaali x samoin kuin melua, on ominaista normaalijakauma ja yhtenäinen spektri.

Tässä oletetaan, että signaali s ja häiriöitä w riippumaton, joten signaalin teho x on yhtä suuri kuin toimivaltuuksien summa. Kun korvaamme (6.85) ja (6.86) (6.81), saamme lopulta

koska x ja w on normaali jakelu, sitten signaali s =x-w on myös oltava normaali jakelu. Tämä johtaa tärkeään johtopäätökseen: maksimaalisen tiedonsiirtonopeuden saavuttamiseksi on välttämätöntä käyttää signaaleja, joilla on normaali jakautuminen ja yhtenäinen spektri.

Kaava (6,87), ensimmäinen johdettu Shannon, on tärkeä rooli teorian ja viestinnän suunnittelu, se osoittaa nämä rajoitukset mahdollisuuksia jatkettava nykyaikaisten tietoliikennejärjestelmien. Koska yhtenäinen spektri, tuote mittaa melutehon Pw=N0F, niin kaava (6.87J voidaan kirjoittaa muussa muodossa

Kasvavan F Läpivirtaus kasvaa monotonisesti, kuten kuviossa 1 esitetään. 6.4a, arvoon

Kuva 6.4. Kaistanleveyden riippuvuus C kaistanleveydestä F jatkuvassa kanavassa

NA kuvio. 6.46 riippuvuus (6.88) on kuvattu toisessa normalisoinnissa, josta seuraa, että läpimenon kiinteiden arvojen C ja energiakohina N on käänteinen suhde PCja F. Toisin sanoen signaalitehon pienentäminen laajentamalla sen spektriä on mahdollista.

Kaava (6.87), joka on johdettu yhdenmukaisiin signaali- ja kohinaspektreihin, voidaan laajentaa epätasaisten spektrien tapauksessa. Tätä varten valitaan tietty taajuuden läheisyydessä melko kapea kaista, jossa signaalipektrit Gc(f) ja melua Gw(f) tulee olemaan vakio. Tämän kaistan osalta (6,87) /: n mukaisesti läpijuoksu on yhtä suuri kuin:

Kaistanleveys lasketaan integraalina (6,90) signaalitaajuuden kaikista taajuuksista

Voidaan osoittaa, että tietyn kohinaspektrin osalta Gw(f) ja rajoitetun signaalin tehon maksimi C pitää, jos ehto

eli signaalin teho kasvaa niillä taajuuksilla, joissa meluteho pienenee ja päinvastoin. On myös mahdollista herättää kysymys: jos ehto (6.92) on tyydytetty, niin millä kohinakaistalla vähimmäiskaistanleveys saadaan? Osoitetaan, että tämä ehto täyttyy yhtenäisellä spektrillä eli valkoisen melun spektrillä. Siten valkoisen melun, joka pienentää suurinta läpäisykykyä, on vaarallisin häiriö.

Tarkastellaan nyt kysymystä jatkuvien viestien lähteen toimivuudesta ja niiden vaikutuksesta viestintäkanavassa esiintyvien häiriöiden lähettämiseen. Jos jatkuvia viestejä koskevia rajoituksia ei ole, niiden (6.1) mukaisten tietojen määrä on yhtä suuri kuin ääretaso:

Siksi tällaisten viestien lähde on äärettömän suorituskykyinen (6.25). Jotta tietojen määrä ja lähteen suorituskyky saataisiin tietyn merkityksen ja muuttuvat rajallisiksi määriksi, on välttämätöntä pohtia jatkuvaa viestiä U(T) ja päästöoikeuksia arvioidessaan sen tarkkuutta. Jälkimmäinen erityisesti määritetään instrumenttien virheellä, jonka avulla jatkuvan viestin mitataan tai tallennetaan. Yleensä virhe määritetään likimääräisen jatkuvan sanoman keskihajonnalla U* (T) sen tarkasta merkityksestä U(T):

On helppo ymmärtää, että mitä pienempi, sitä enemmän tietoja on keskimäärin U* (T) noin U(T) ja mitä suurempi lähde on.

Tiedon määrä lähdön kohdalla> 0 vastaavasti (6.68) määritellään seuraavasti

Rajoitetulle virheelle voidaan aina löytää sellainen tapa toistaa U(T) kautta ja * (T) ja näin ollen tämä jakelu p '(u, u *), jossa ilmaus (6.93) saavuttaa alimman arvonsa. jakelu p '(u, u *) on edullisin, koska se sallii tietyn virheen lisääntymisen U(T) käyttäen vähimmäismäärää. Pienin arvo J(u, u *) kun soitetaan Epsilon-entropia

Sitten jatkuva viestilähteen suorituskyky

Jatkuvaan kanavaan, jossa on kaistanleveys C, nja jonka tulo on kytketty lähteeseen, jossa on suorituskyky, Shannon osoitti seuraavan lauseen.

Jos tietyn virheen lähdesanomien arvioinnissa sen tuottavuutta

Shannonin kaava kaistanleveydelle

Nyquist-kaavasta voidaan nähdä, että muut parametrit muuttumattomina kaksinkertaistuvat kaistanleveys kaksinkertaistaa datanopeuden. Harkitse nyt tiedonsiirtonopeus, melu ja virhetaso. Melun läsnäolo voi vahingoittaa yhtä tai useampaa bittiä. Koska datanopeus kasvaa bittien "lyhyemmäksi" siksi annetulla kohinalle jo enemmän bittiä on hämmästynyt. siksi, Mitä korkeampi tiedonsiirtonopeus on tietyllä melutasolla, sitä korkeampi virhetaso.

Esimerkki melun vaikutuksesta digitaaliseen signaaliin on esitetty kuviossa 3. 4. Tässä kohina koostuu taustakohina suhteessa kohtuulliseen tasoon ja impulssiäänen satunnaisiin purskeisiin. Digitaaliset tiedot voidaan ottaa talteen signaalista digitoimalla tuloksena oleva aaltomuoto, i.e. E. sen mittaaminen säännöllisin väliajoin. Kuten on helppo nähdä, satunnainen melu riittää muuttamaan 1: stä 0: ään tai 0: sta 1: een.

Kuva 4. Melun vaikutus digitaaliseen signaaliin

Kaikki edellä mainitut käsitteet voidaan selkeästi liittää matemaatikon johtamiin kaavoihin Claude Shannon[3] (Claude Shannon).

Kuten olemme juuri osoittaneet, Mitä korkeampi tiedonsiirtonopeus, sitä suurempi vahinko voi olla ei-toivottu kohina. Tietyllä melutasolla on odotettavissa, että suuremman energian signaali todennäköisemmin saapuu koskemattomaksi nimityksellä ehjänä. Näissä argumentteissa oleva avainparametri on signaali-kohinasuhde (SNR tai S / N). Se on signaalin tehon suhde meluvoimaan, joka on läsnä tietyssä lähetysajassa. Tyypillisesti tämä suhde mitataan vastaanottimessa, koska tässä vaiheessa on yritetty käsitellä signaalia ja poistaa ei-toivottu kohina. Helpottamiseksi tämä suhde esitetään usein desibeleissä:

Tämä kaava desibeleissä ilmaisee signaalitason ylittävän melutason yläpuolella. Tämän suhdeluvun suuri arvo ilmaisee korkean signaalin laadun ja siten tarve ottaa käyttöön vähemmän välitakkuja.

Signaali-kohinasuhde on varsin tärkeä digitaalisen datan lähetyksessä, koska se asettaa mahdollisen lähetysnopeuden ylärajan. Kanavan suurimman kaistanleveyden vuoksi Shannon sai seuraavan tuloksen:

jossa C - kanavan kaistanleveys bittiä sekunnissa ja B - kanavan kaistanleveys hertsiin.

Hyvin Shannon-kaava antaa teoreettisesti saavutettavissa olevan enimmäismäärän. Käytännössä kuitenkin saavutetaan paljon pienemmät datanopeudet. Yksi syy tähän on, että kaavassa Vain valkoista kohinaa (eli lämpökohinaa) otetaan huomioon ja impulssimelu, amplituksen vääristyminen tai viivästymisen aiheuttamat vääristymät.

Kaistanleveyttä, joka on johdettu edellisessä kaavassa, kutsutaan virheettömäksi. Shannon osoitti, että jos todellinen datanopeus kanavalla on pienempi kuin virheettömän kaistanleveys, niin kun käytetään sopivia signaalikoodeja, teoreettisesti on mahdollista saada aikaan virheetön tiedonsiirto kanavan kautta. Valitettavasti Shannonin lause ei tarjoa keinoa löytää tällaisia ​​koodeja, mutta se antaa kriteerin todellisten viestintäjärjestelmien suorituskyvyn mittaamiseksi.

Seuraavassa on joitain opittavia huomautuksia tästä kaavasta. Näyttää siltä, ​​että kiinteällä kohinatasolla datanopeutta voidaan lisätä lisäämällä kaistanleveyttä tai signaalin voimakkuutta. On kuitenkin huomattava, että signaalin voimakkuuden kasvaessa järjestelmässä syntyy epälineaarisia vaikutuksia, mikä johtaa intermodaation häiriöiden lisääntymiseen. Lisäksi, koska kohinaa pidetään valkoisena, laajempi bändi lisää melun lisäämistä järjestelmään. siksi koska kaistanleveys kasvaa Vuonna Signaali-kohinasuhde pienenee eikä sitä kohota.

Kuinka laskea putken läpijuoksu

Läpimenon laskeminen on yksi vaikeimmista tehtävistä putkilinjan rakentamisessa. Tässä artikkelissa yritämme ymmärtää, miten tämä tehdään eri tyyppisille putkistoille ja putkimateriaaleille.

Suuritehoiset putket

Kaistanleveys on tärkeä parametri kaikista putkista, kanavista ja muista roomalaisen akveduktin perillisistä. Kuitenkin, ei aina putken (tai itse tuotteen) pakkauksessa näkynyt läpäisykyky. Lisäksi putkijärjes- telmä määrittää myös kuinka paljon nestettä putki kulkee poikkileikkauksen läpi. Kuinka lasketaan putkilinjojen läpijuoksu oikein?

Putkijohtojen läpimenon laskentamenetelmät

Tässä parametrissa voidaan laskea useita menetelmiä, joista kukin sopii yksittäiseen tapaukseen. Jotkut merkinnät, jotka ovat tärkeitä putken kapasiteetin määrittämisessä:

Ulkohalkaisija on putkenosan fyysinen koko ulkoseinämän toisesta reunasta toiseen. Laskelmissa se on merkitty Dn: ksi tai DN: ksi. Tämä parametri on merkitty merkintään.

Ehdollisen läpimitan halkaisija on putken sisäosan halkaisijan likimääräinen arvo, pyöristettynä kokonaislukuun. Laskelmissa se on Du tai Du.

Fysikaaliset menetelmät putkien läpimenon laskemiseksi

Putken kapasiteetin arvot määritetään erityisillä kaavoilla. Jokaiselle tuotetyypille - kaasulle, vedelle, viemäröintiin - omien laskutapojen laskentaan.

Taulukon laskentamenetelmät

Taulukko on likimääräisiä arvoja, jotka on luotu sisäisen johdotuksen läpimenokapasiteetin määrittämisen helpottamiseksi. Useimmissa tapauksissa suurta tarkkuutta ei tarvita, joten arvoja voidaan soveltaa ilman monimutkaisia ​​laskutoimituksia. Tässä taulukossa ei kuitenkaan oteta huomioon putken sisällä esiintyvien sedimenttisten kasvien ulkonäköä, mikä on tyypillistä vanhoille moottoriteille.

Shevelevin taulukossa on tarkka taulukko läpimenon laskemiseksi, jossa otetaan huomioon putkimateriaali ja monet muut tekijät. Näitä pöytiä käytetään harvoin asennettaessa vesiputkea asunnon ympärille, mutta täällä yksityisessä talossa, jossa on useita epästandardeja nousijoita, voi tulla kätevä.

Laskenta ohjelmien avulla

Nykyaikaisten putkistoyritysten käytössä on erityisiä tietokoneohjelmia putkien kapasiteetin laskemiseksi sekä monia muita vastaavia parametreja. Lisäksi kehitetty online-laskimet, jotka ovat kuitenkin vähemmän tarkkoja, mutta ne ovat ilmaisia ​​eivätkä vaadi asennusta tietokoneeseen. Yksi stationaarisista ohjelmista "TAScope" on länsimaisten insinöörien luominen, joka on shareware. Suurissa yrityksissä "Hydrosystem" on kotimainen ohjelma, joka laskee putkia niiden kriteerien perusteella, jotka vaikuttavat niiden toimintaan Venäjän federaation alueilla. Hydraulisen laskennan lisäksi voit tarkastella putkilinjan muita parametreja. Keskimääräinen hinta on 150 000 ruplaa.

Kuinka laskea kaasuputken läpijuoksu

Kaasu on yksi kuljetuksen vaikeimmista materiaaleista, etenkin koska se on kutistumisominaisuuden vuoksi ja siksi se pystyy virtaamaan putkien pienimpien aukkojen läpi. Kaasuputkien kapasiteetin laskeminen (samoin kuin koko kaasujärjestelmän suunnittelu) aiheuttaa erityisiä vaatimuksia.

Kaava kaasuputken läpimenon laskemiseksi

Kaasuputkien maksimilähetys määritetään kaavalla:

Qmax = 0,67 Du2 * s

jossa p - yhtä suuri kuin kaasuputkilinjan käyttöpaine +0,10 mPa tai absoluuttinen kaasunpaine;

DN on putken ehdollinen kulku.

Kaasuputken läpimenon laskemisessa on monimutkainen kaava. Kun tehdään alustavia laskelmia, samoin kuin kotitalouskaasuputken laskemista, sitä ei yleensä käytetä.

Qmax = 196 386 Du2 * p / z * T

jossa z on puristuvuuskerroin;

T on kuljetettavan kaasun lämpötila, K;

Tämän kaavan mukaan määritetään kuljetettavan väliaineen lämpötilan suora riippuvuus paineesta. Mitä korkeampi on T: n arvo, sitä enemmän kaasua laajenee ja puristetaan seiniin. Tämän vuoksi insinöörit laskevat tärkeimmät moottoritiet huomioon ottaen mahdolliset sääolosuhteet alueella, jossa putki kulkee. Jos DN-putken nimellisarvo on pienempi kuin kesällä korkeissa lämpötiloissa tuotetun kaasun paine (esimerkiksi + 38... + 45 ° C), päärivi todennäköisesti vahingoittuu. Tämä merkitsee arvokkaiden raaka-aineiden vuotamista ja mahdollistaa putkenosan räjähdyksen.

Taulukko kaasuputkien kapasiteetista suhteessa paineeseen

Putkilinjan kapasiteetin laskemisessa käytetään usein käytettyjä halkaisijoita ja putkien nimellistä käyttöpaineita. Määritettäessä ei-standardinmukaisten mittasuhteiden ja paineisten kaasuputkien ominaisuuksia tarvitaan teknisiä laskelmia. Myös ulkoilman lämpötila vaikuttaa paineeseen, liikkeen nopeuteen ja kaasun tilavuuteen.

Taulukon suurin kaasunopeus (W) on 25 m / s ja z (puristettavuustekijä) on 1. Lämpötila (T) on 20 astetta tai 293 Kelvin.

Kaistanleveyden kaava

Shannonin ehdotuksesta näytteenoton Δ välein (vaihe, jakso) oleva raja-arvoTmax = 1 / (2 Fm), missä Fm - äärellisen spektrin maksimitaajuus deterministinen signaalis(T), joilla on rajallinen energia- tai energiaspektri Wξ(ω) ergodisen satunnaisignaalin ξ (T), kutsutaan Nyquist-aikaväli (ks. luku 15), vaikka hän itse Nyquist ei käsittele diskretisoinnin ongelmaa. Kuitenkin väite Mr. Nyquist on suurin saavutettavissa oleva nopeus lennätin oli niin loogisesti moitteeton ja löytänyt laaja soveltaminen nykyaikaisten digitaalisten tietoliikennejärjestelmien, että ne täytyy ehdottomasti saada "Applied Information Theory" tietenkin esimerkkinä syvä tekninen lähestymistapa matemaattisiin ongelmiin.

Vuonna 1924 G. Nyquist julkaisi artikkelin "Jotkut tekijät, jotka vaikuttavat telesuunnan nopeuteen" [53], jossa hän muotoili heuristinen (s. 332-333): "Nopeus, jolla sanoma voidaan lähettää telegrafialinjalla, jolla on ennalta määrätty... sirunopeus, voidaan määrittää suunnilleen seuraavalla kaavalla... W = K loki m, jossa W - viestin lähetyksen nopeus, m - nykyisten tasojen määrä [käytetään monitasoisessa teleskooppi - G.H.], - vakio ".

Huomaa, että vuonna 1924 Nyquist käyttää termiä "älykkyys"(viesti), eikä "tiedotus"(tiedotus).

Samaan aikaan määrä K Nyquist-kaavassa tulisi riippua rajataajuudesta FH kaistanleveys lennätinlinjan pidetään alipäästösuodattimen, koska nykyinen ala-paketille tehdään langallisen vastaavan lineaarisen vääristymän: viivyttää virtapulssi, läsnäolo sähke signaalien teho linkki "hännät", jne...

Nyquistin työntekijä Bellovskin puhelinlaboratorioissa Ralph Hartley vuonna 1928 analyysin perusteella ohimeneviä prosesseja telesäätöjärjestelmässä, tuli seuraa- vasti laatu havaittu (mainittu Venäjännöksen [50], 24...):"... paljon tietoa nopeudella, mahdollista järjestelmässä, taajuusalue, jota rajoittaa alue [ei välttämättä cut-off taajuus matalien taajuuksien - GH] verrannollinen tämän taajuuskaistan leveys. Tämä merkitsee sitä, että O f b fa l ja h e t t a n o ja F o r m A ja rj, h o t o m e t g-e b s t s e f r e d a n o p a-p e t t t ao m m a a d c ja v e m s, n p o p p i ja na l o p r o ja z e ndie yu p e r e d -

M o d fa l on s h ja jossa on m m n ja p f m i, t e h n e h o r o t u n ja r e-m a ja c n " R. Hartley-G.H: n vastuuvapaus ". Lisäksi hän uskoo, että seuraava siru lähetettävän kun transientit lennätinlinja on käytännössä rappeutunut. Korostamme, että vuonna 1928 Hartley jo käytetään termiä "tiedotus"Ja yleistää Nyquistin ehdottaman tiedon määrän (log m) tapauksessa yhtä todennäköisesti erillisiä viestejä.

Perustavanlaatuinen 1928 paperi [54] G. Nyquist kirjoittaa (s 617). "Sen määrittämiseksi, missä määrin vääristymä sähke signaaleja, on tarpeen laskea transientit sähkölinjan. Tätä tekniikkaa käyttävät useat kirjoittajat [mukaan lukien Hartley ja G.H.], ja niiden ratkaisut ovat päteviä yksinkertaisille lähtöolosuhteille tarkoitetuille lennätestijärjestelmille.

Artikkeli "hyökkää" saman ongelman vaihtoehtoisesta näkökulmasta: järjestelmän vakaan tilan järjestelmän ominaisuuksien käyttäminen. "

Aluksi Nyquist pitää "monitasoista teleoperaatiota", jossa peräkkäiset alkeelliset suorakulmainen lohkot ovat samanlaisia ​​ja yhtä suuria kuin τe, ja jokaisella peruselementillä on oma yksilöllinen tekijä h. Jos otat N tällaisia ​​telegraafisia lohkoja, sitten lohkojen sekvenssin Fourier-spektriä amplitudeilla 1, 2,..., h,..., N hallitaan ja määritellään "lomakkeen tekijällä":

Sitä vastoin, jos on elementaarinen lähtökohta, jonka spektri on yhtenäinen taajuuskaistalla f alkaen f = 0 - f = FH, ja tämän bändin ulkopuolella - nolla, sen muoto on se(T) = 2 FH sinc (2 π FH T). Myöhemmin tätä toimintoa kutsuttiin lukutoiminnon funktiona (ks. Luku 15).

at T = 0 arvo se(0) = 2 FH, ja kun TK = K/ (2 FH); K ≠ 0; arvo se(TK) = 0. Ottaen huomioon tämän matemaattisen tosiseikan Nyquist jatkaa signaalien analysointia aika-alueella.

Ensimmäisen approksimaation mukaista telegraafikanavaa voidaan pitää alipäästösuodattimena, jolla on rajoitustaajuus FH. Siksi järjestelmän signaalin ulostulo sO(T) suhteessa kynnyksen τ tason suorakaiteen purskeeseene "kiristetään", ja osa aiemmista elementaaristen pakettien energiasta kuuluu nykyiselle elementille varattuun aikaväliin, mikä pakottaa vähentää telesuunnan nopeutta (perusparametrien saapumisnopeus telegrafikanavan sisääntuloon), eli toimittamaan alkeisparametreja taajuudella (0,5 0,7) FH, joka on tyypillistä tavalliselle yksinapainen kaksitasoinen lennätin.

Todellisena insinööritekijänä Nyquist esittelee odottamattoman, mutta lähes ilmeisen poissaolon kriteeri mezhsimvapaata vääristymistä. Hän toteaa, että ulostulossa, jos lennätinlinjan, joka vastaanottaa suorakulmainen (huono) paketteja eri amplitudit useiden (monitasoinen lankalennätinlaitteet) mitattu hetkellinen jännite (tai virrat) keskelläjaei jokainen paketti ja jos mitatut jännitteet ovat verrannollisia näihin amplitudeihin, niin kanavan lähtö voi olla yhdistää suorakulmaisten lohkojen sekvenssit, jotka vastaavat syöttösekvenssejä. Tällöin huolimatta siitä, että sähkösignaalin linjalla on rajoitettu kaistanleveys FH, viestin lähetys on eijaskazhonnoy.

Vuonna Adj. II- artikkeliin [54] Nyquist osoittaa, että tämä kriteeri täyttyy signaaleilla, joilla on yhtenäinen amplitudi-taajuusominaisuus taajuusalueella f alkaen f = 0 - f = FH, se on sRin(T) = h sinc (π T / τe), missä τe = 1 / (2 FH). Viestinkanavan ulostulossa, jossa on tasainen lähetyskerroin taajuuskaistalla f alkaen f = 0 - f = FH Kaikkien edellä mainittujen lähtökohdan alkupe- räiset lähtökohdat, keskellä tilapäisestiaikavälillä, joka vastaa nykyistä lähtökohtaa, on nolla, ja intersignal vääristymä ei ole.

Tällaiset lennätinjärjestelmät eivät ole toteutettavissa. Nyquist kuitenkin osoittaa, että jos signaali, jossa on ihanteellinen suorakaiteen muotoinen amplitudi-taajuusominaisuus (AFC), lisätään signaaliin, jonka spektri on symmetrinen suhteessa FH (jopa merkkiin asti), tuloksena oleva kokonaisviestisignaali ei myöskään esitä intersignaalista säröä ja lähettää sanomia nopeudella vT, lähellä arvoa 2 FH, joka on 2-3 kertaa suurempi kuin tavanomainen (unipolaarinen) sähkeenlatausnopeus. Tälle on totta, että teleskooppijärjestelmässä on tehtävä monimutkainen synkroninen epälineaarinen signaalinkäsittely, joka toteutettiin vasta 1980-luvulla tietoliikennejärjestelmissä, joissa on monitasoinen amplitudi-manipulointi N-ASK.

Kuviossa 4 on esitetty kuviossa 1 esitetyt. Kuvio 27 esittää telegraafaallon monimutkaisten spektrien todellista ja kuvitteellista osaa (elementaarinen lähtökohta)

antaa telegraafisia viestejä teleskooppisen maksiminopeudella

yli telegraafinen viestintälinja ilman häiriöitä, jonka muodon lähetyskerroin on: = 1 |f | | >> FH. Kuva 27.ja vastaa ihanteellista sähkösignaalia sRin(T), jossa on suorakulmainen amplitudi-taajuusominaisuus ja fyysisesti ei toteutettavissa oleva muoto sRin(T) = sinc (2 π FH T).

Kuviossa 4 on esitetty kuviossa 1 esitetyt. 27.b ja 27.vuonna edustetaan vastaavasti signaalin spektrin todellisia ja kuvitteellisia osia, joilla on nolla siirtymiä pisteissä: TK = K / (2 FH), missä K = 0, ± 1, ± 2,... Kuv. 27.g - kokonaissignaalin spektrin todellinen osa sRin(T), joka voidaan lähettää katsotun telegraph-viivalla teleskooppinopeuden enimmäisnopeudella vT = 2 FH. Osoitamme, että ylimääräinen signaali s+(T), jolla on "vino-symmetrinen" todellinen ja symmetrinen pisteen suhteen f = FH Kuviossa 1 esitetyn spektrin kuvitteelliset osat 27.b, Se ei tuo lineaarisia vääristymiä signaaliarvoihin sRin(T) = sinc (2 π FH T) pisteissä Tm = m / (2 FH) = m / τe.

Saamme alkeellisia tärinöitä:

Rakenteilla (katso kuvio 27).b) meillä on:

Putkien läpivienti

Kuinka laskea putken kapasiteetti eri järjestelmille - esimerkkejä ja sääntöjä

Pipelineiden asentaminen ei ole kovin vaikeaa, mutta melko hankalaa. Yksi vaikeimmista ongelmista on putken kapasiteetin laskeminen, joka vaikuttaa suoraan rakennuksen tehokkuuteen ja tehokkuuteen. Tässä artikkelissa käsitellään miten putkikapasiteetti lasketaan.

Kaistanleveys on yksi putkiston tärkeimmistä indikaattoreista. Tästä huolimatta putken merkitsemisessä tämä indikaattori on harvoin osoitettu, eikä siinä ole juuri mitään merkitystä, koska läpäisykyky ei riipu pelkästään tuotteen mitoista vaan myös putkilinjan suunnittelusta. Siksi indikaattori on laskettava itsenäisesti.

Menetelmät putkilinjan suorituskyvyn laskemiseksi

Ennen putken kapasiteetin laskemista on tarpeen selvittää perusmääritelmä ilman, että laskelmat ovat mahdottomia:

  1. Ulompi halkaisija. Tämä ilmaisin ilmaistaan ​​etäisyydellä ulkoseinän yhdestä sivusta toiselle puolelle. Laskelmissa tällä parametrilla on nimitys Dn. Putkien ulkohalkaisija on aina merkitty merkintään.
  2. Ehdollisen siirron halkaisija. Tämä arvo määritellään sisemmän osan halkaisijaksi, joka on pyöristetty kokonaislukuihin. Laskettaessa ehdollisen passin arvoa näytetään DN: nä.

Putken aukon laskeminen voidaan suorittaa jonkin menetelmän mukaan, joka on tarpeen putkilinjan erityisolosuhteiden mukaan:

  1. Fyysiset laskelmat. Tässä tapauksessa käytetään putkikapasiteettia, joka mahdollistaa suunnittelun kunkin indikaattorin ottamisen huomioon. Kaavan valintaan vaikuttaa putkilinjan tyyppi ja tarkoitus - esimerkiksi viemäröintijärjestelmät, kuten kaavojen rakenteiden osalta.
  2. Taulukon laskelmat. Voit valita optimaalisen maastokapasiteetin käyttämällä pöytää, jossa on likimääräisiä arvoja, joita käytetään useimmiten asuntojen kaapeloinnin järjestämiseen. Taulukossa esitetyt arvot ovat melko epäselviä, mutta tämä ei estä niitä käyttämästä laskelmissa. Ainoa haittapuoli taulukon menetelmän on se, että se on laskettu kantokykyä putken halkaisijan mukaan, mutta ei ottanut huomioon viimeisimmät muutokset johtuvat sedimentin, joten valtateiden kohteena syntymistä kasvaimet, tällainen laskelma ei ole paras valinta. Saada tarkkoja tuloksia, voit käyttää taulukon Sheveleva, jossa otetaan huomioon käytännössä kaikki tekijät, jotka vaikuttavat putket. Tällainen taulukko sopii erinomaisesti yksittäisten maa-alueiden rungon asentamiseen.
  3. Laskenta ohjelmien avulla. Monet putkilinjan rakentamiseen erikoistuneet yritykset käyttävät tietokoneohjelmiaan toimintaansa, mikä mahdollistaa paitsi putkien kapasiteetin, myös lukuisten muiden indikaattoreiden, tarkan laskennan. Itsenäiselle laskelmia, voit käyttää online-laskin, joka, vaikka harvat ovat suuri virhe, saatavana vapaassa tilassa. Hyvä vaihtoehto suuri shareware-ohjelma on «TAScope», ja kotimaan tilaa, suosituin on "Hydrauliikka", jossa otetaan huomioon myös vivahteita putkistojen asentaminen, alueesta riippuen.

Kaasuputkien kapasiteetin laskeminen

Kaasuputken suunnittelu vaatii riittävän suurta tarkkuutta - kaasulla on erittäin suuri puristusaste, jonka takia vuoto on mahdollista myös mikrokruunuissa, puhumattakaan vakavista murtumisista. Tästä syystä on hyvin tärkeää, että putkiston kapasiteetti, jonka kautta kaasua kuljetetaan, oikea laskenta.

Jos kysymys on kaasukuljetuksesta, halkaisijaltaan riippuva putkistojen läpäisy lasketaan seuraavan kaavan mukaan:

Jossa p on putkilinjan käyttöpaineen arvo, johon lisätään 0,10 MPa;

DN on putken ehdollisen siirtymän arvo.

Yllä oleva kaava putken läpimitan laskemista varten mahdollistaa järjestelmän, joka toimii päivittäisissä olosuhteissa.

Teollisessa rakentamisessa ja ammatillisten laskelmien suorittamisessa sovelletaan eri tyyppistä kaavaa:

Missä z on kuljetettavan väliaineen puristussuhde;

T on kuljetetun kaasun (K) lämpötila.

Tämän kaavan avulla voidaan määrittää kuljetettavan aineen lämmitysaste paineen funktiona. Lämpötilan nousu johtaa kaasun laajenemiseen, minkä seurauksena putken seinämien paine nousee.

Ongelmien välttämiseksi ammattilaisten on otettava huomioon laskennassa putkilinja ja ilmasto-olosuhteet alueella, jossa se kulkee. Jos putken ulkohalkaisija on pienempi kuin kaasun paine järjestelmässä, putkisto todennäköisesti vahingoittaa käytön aikana, mikä johtaa kuljetetun materiaalin menetykseen ja lisääntyneen räjähdysvaaran putken heikentyneeseen pituuteen.

Tarvittaessa on mahdollista määrittää kaasuputken läpinäkyvyys käyttäen taulukkoa, jossa kuvataan tavallisimpien putkien halkaisijoiden ja niiden toimintapaineiden välinen suhde. Yleisesti ottaen taulukoilla on sama haitta kuin putkilinjan läpimitaltaan laskettu läpimeno, nimittäin kyvyttömyys ottaa huomioon ulkoisten tekijöiden vaikutus.

Viemäriputkien kapasiteetin laskeminen

Suunniteltaessa viemärijärjestelmää on ehdottoman välttämätöntä laskea putkiston kapasiteetti, joka riippuu suoraan sen tyypistä (viemäriverkot ovat paineita ja paineita). Laskennassa käytetään hydraulisia lakeja. Itse laskelmat voidaan tehdä sekä kaavojen avulla että sopivien taulukoiden avulla.

Jätevesijärjestelmän hydraulista laskemista varten tarvitaan seuraavat parametrit:

  • Putkien halkaisija - DN;
  • Aineiden keskimääräinen nopeus on v;
  • Hydraulinen kaltevuus on I;
  • Täyttöaste on h / Du.

Laskelmissa lasketaan pääsääntöisesti vain kaksi viimeistä parametria - loput sen jälkeen voidaan määrittää ilman ongelmia. Hydraulisen kaltevuuden määrä on tavallisesti yhtä suuri kuin maan kaltevuus, joka varmistaa tyhjennysten virtauksen nopeudella, joka tarvitaan järjestelmän itsepuhdistukseen.

Kotitalouden viemäröinnin nopeus ja enimmäistaso määräytyvät taulukolla, joka voidaan kirjoittaa seuraavasti:

  1. 150-250 mm - h / DN on 0,6 ja nopeus 0,7 m / s.
  2. Halkaisija on 300-400 mm - h / DN on 0,7, nopeus on 0,8 m / s.
  3. Halkaisija 450-500 mm - h / Tee on 0,75, nopeus on 0,9 m / s.
  4. Halkaisija 600-800 mm - h / DN on 0,75, nopeus on 1 m / s.
  5. Halkaisija 900 + mm - h / Au on 0,8, nopeus on 1,15 m / s.

Pienellä poikkileikkauksella varustetulla tuotteella on putkilinjan kaltevuuden minimiarvon normatiiviset indeksit:

  • Halkaisijaltaan 150 mm: n kulmakerroksen ei tulisi olla alle 0,008 mm;
  • Halkaisijaltaan 200 mm: n kaltevuus ei saa olla alle 0,007 mm.

Seuraavan kaavan avulla lasketaan jäteveden tilavuus:

Jos a on virran elävän osan alue;

v - jäteveden kuljetusnopeus.

Määritä aineen kuljetusnopeus seuraavalla kaavalla:

jossa R on hydraulisen säteen arvo,

С - kostutuskerroin;

i on rakenteen kaltevuusaste.

Edellisestä kaavasta voidaan saada seuraavaa, mikä antaa meille mahdollisuuden määrittää hydraulisen gradientin arvo:

Kostutuskertoimen laskemiseksi käytetään seuraavanlaista kaavaa:

Jos n on kerroin, jossa otetaan huomioon karheuden aste, joka vaihtelee välillä 0,012-0,015 (riippuen putken materiaalista).

R: n arvo tavallisesti vastaa tavallista säteilyä, mutta tämä on merkitystä vain, jos putki on kokonaan täytetty.

Muissa tilanteissa käytetään yksinkertaista kaavaa:

Jos A on veden virtauksen poikkipinta-ala,

P on putken sisäosan pituus suorassa kosketuksessa nesteen kanssa.

Viemäriputkien taulukkolaskenta

Määritetään putkien vakaus viemäriverkossa voidaan tehdä taulukkojen avulla ja laskelmat riippuvat suoraan järjestelmän tyypistä:

  1. Paineettoman tyhjennys. Muun kuin paineenvaihtojärjestelmän laskemiseksi käytetään taulukoita, jotka sisältävät kaikki tarvittavat indikaattorit. Jos haluat tietää asennettavan putken halkaisijan, voit valita kaikki muut parametrit riippuen siitä ja korvata ne kaavassa (lue myös: "Miten putkilinjan halkaisija lasketaan - teoria ja käytäntö kokemuksesta"). Lisäksi taulukossa esitetään putken läpi kulkevan nesteen tilavuus, joka aina vastaa putken läpäisevyyttä. Tarvittaessa voit käyttää Lukin-pöytiä, jotka ilmoittavat kaikkien putkien halkaisijan kapasiteetin koko välillä 50-2000 mm.
  2. Painehäviö. On jonkin verran helpompaa määrittää tämän tyyppisen järjestelmän läpijuoksu taulukkojen avulla - riittää tunnistamaan putken täydennysaste ja nestemäisen kuljetuksen keskimääräinen nopeus.

Polypropeeniputkien läpäisytaulukkojen avulla voit selvittää kaikki järjestelmän järjestelyyn tarvittavat parametrit.

Vedenjakelujärjestelmän kapasiteetin laskeminen

Useimmin käytetään yksityisen rakentamisen vesiputkia. Vedenjakelujärjestelmällä on joka tapauksessa vakava kuorma, joten putkilinjan kapasiteetin laskeminen on pakollista, koska sen ansiosta voit luoda mukavimmat käyttöolosuhteet tulevalle suunnittelulle.

Vesiputkien läpäisevyyden määrittämiseksi niiden läpimittaa voidaan käyttää. Tämä indikaattori ei luonnollisestikaan ole peruste avoimuuden laskemiselle, mutta sen vaikutusta ei voida sulkea pois. Putken sisähalkaisijan kasvu on suoraan verrannollinen sen läpikuultavuuteen eli paksu putki lähes ei häiritse veden liikkumista ja on vähemmän altis erilaisten kerrostumien kerrostumiselle.

On kuitenkin olemassa muita indikaattoreita, jotka on myös otettava huomioon. Esimerkiksi erittäin tärkeä tekijä on nesteen kitkakerroin putken sisäosan suhteen (eri materiaaleille on ominaisarvot). On myös syytä harkita koko putkilinjan pituutta ja paine-eroa järjestelmän alussa ja pistorasiassa. Tärkeä parametri on vesijohtoverkossa olevien erilaisten sovittimien määrä.

Polypropeenin vesiputkien kapasiteetti voidaan laskea useasta parametrista riippuen taulukkomuodossa. Yksi niistä on laskelma, jossa pääindikaattori on veden lämpötila. Kun lämpötila nousee järjestelmässä, neste nousee, joten kitka nousee. Käytä sopivaa taulukkoa määritettäessä putkilinjan kattavuutta. Lisäksi on olemassa taulukko, jonka avulla voit määrittää putkiston aukon riippuen vedenpaineesta.

Kaikkein tarkin veden laskeminen putken kapasiteetin kautta antaa Sheveleville mahdollisuuden suorittaa taulukoita. Tarkkuuden ja lukuisten vakioarvojen lisäksi näissä taulukoissa on kaavat, joiden avulla voit laskea minkä tahansa järjestelmän. Tämä materiaali kuvaa täysin kaikki hydraulisten laskelmien tilanteet, joten useimmat alan ammattilaiset käyttävät useimmin Shevelyovin pöytiä.

Tärkeimmät parametrit, jotka otetaan huomioon näissä taulukoissa ovat:

  • Ulkoiset ja sisäiset halkaisijat;
  • Putken seinien paksuus;
  • Järjestelmän toiminta-aika;
  • Moottoritien kokonaispituus;
  • Järjestelmän toimivuus.

Putkien kapasiteetin laskenta voidaan suorittaa eri tavoin. Optimaalisen laskentamenetelmän valinta riippuu suuresta määrästä tekijöitä - putkien koosta määränpäähän ja järjestelmän tyyppiin. Kussakin tapauksessa on enemmän tai vähemmän tarkka laskeminen vaihtoehtoja, niin löytää oikea voi kuin ammattilainen, joka on erikoistunut putkilinjan rakentamisen, ja omistaja, joka päätti omasta antaa putkeen kotona.

Putkikapasiteetti: laskentamenetelmä

Vesiputken kapasiteetti on yksi perusparametreista putkijärjes- telmien laskemista ja suunnittelua varten, jotka on suunniteltu kuljettamaan kuumaa tai kylmää vettä vesihuoltoon, lämmitykseen ja veden poistoon. Se on metrinen arvo, joka ilmaisee kuinka paljon vettä voi virrata putken läpi tietyksi ajaksi.

Pääanturi, jolla putken kapasiteetti riippuu, on sen halkaisija: sitä suurempi on, vastaavasti enemmän vettä voi kulkea sen läpi toisen, minuutin tai tunnin aikana. Toinen tärkein parametri, joka vaikuttaa veden virtaaman määrään ja nopeuteen, on työfluidin paine: se on myös suoraan verrannollinen putkilinjan kapasiteettiin.

Mitkä muut indikaattorit määräävät putkilinjan suorituskyvyn?

Nämä kaksi perusparametria ovat tärkeimmät, mutta ei ainoat, määrät, joiden läpäisykyky riippuu. Myös muut suorat ja epäsuorat olosuhteet, jotka vaikuttavat tai voivat vaikuttaa työkalun nopeuteen putken kautta, otetaan myös huomioon. Esimerkiksi materiaali, josta putki on tehty, sekä käyttömateriaalin luonne, lämpötila ja laatu vaikuttavat myös siihen, kuinka paljon vettä voi kulkea putken läpi tietyksi ajaksi.

Jotkut niistä ovat vakaita indikaattoreita, kun taas toiset otetaan huomioon putkilinjan kaudesta ja kestosta riippuen. Esimerkiksi muoviputkilinjan tapauksessa veden virtausnopeus ja määrä pysyvät vakiona tuotteen koko käyttöiän ajan. Mutta metalliputkien, joiden kautta vesi virtaa, tämä indikaattori laskee ajan myötä useista objektiivisista syistä.

Kuinka putkimateriaali vaikuttaa sen läpäisykykyyn?

Ensinnäkin korroosionkestävät prosessit, joita esiintyy aina metalliputkistoissa, edistävät pysyvän ruostesäiliön muodostumista, mikä pienentää putken halkaisijaa. Toiseksi huono veden laatu erityisesti lämmitysjärjestelmässä vaikuttaa merkittävästi veden virtaukseen, sen nopeuteen ja tilavuuteen.

Kuumaan veteen lämmitysjärjestelmien sisältävät suuren määrän liukenemattomia epäpuhtauksia, joilla on ominaisuuksia talletus putken pinnan. Ajan mittaan tämä johtaa ulkonäön kiinteää sakkaa kovuus, joka nopeasti pienentää ontelon putki ja vähentää kaistanleveyden putket (esimerkkejä nopeasti umpeenkasvun putkia voi usein nähdä kuvassa Internetissä).

Muodon pituus ja muut parametrit, jotka on otettava huomioon laskettaessa

Toinen tärkeä seikka on otettava huomioon laskettaessa läpimenokapasiteettia putken - muodon pituus ja lukumäärä osat (kytkimet, sulkuventtiilit, laipallinen osaa) ja muut esteitä työympäristön. Riippuen määrä ja kulmat mutkia, joka ratkaisee vettä matkalla kapasiteetti on putkilinjan on myös kyky lisätä tai vähentää. Suoraan putken pituus vaikuttaa myös perusparametri: enää työnesteen liikkuu putkien läpi, mitä alhaisempi veden paine, ja näin ollen, pienemmän kapasiteetin.

Miten putkikapasiteetti lasketaan tänään?

Kaikki nämä arvot voidaan käyttää oikein laskutoimituksissa käyttämällä erityistä kaavaa, jota vain kokeneet insinöörit käyttävät ottaen huomioon useita parametreja, mukaan lukien edellä mainitut, samoin kuin jotkut muut. Me nimemme kaiken:

  • putken sisäseinämien karheus;
  • putken halkaisija;
  • resistenssin kerroin, kun se kulkee veden tiellä olevien esteiden läpi;
  • putkilinjan kaltevuus;
  • putkilinjan liiallinen kasvuaste.

Vanhan tekniikan kaavan mukaan putken halkaisija ja läpäisy ovat laskennan tärkeimmät parametrit, joihin lisätään karheutta. Mutta maallikolle on vaikea tehdä laskelmia vain näiden tietojen perusteella. Aikaisemmin vesihuoltoa ja lämmitysjärjestelmää suunniteltaessa tehtävän yksinkertaistamiseksi käytettiin erityisiä taulukoita, joissa vaaditun indikaattorin valmiit laskelmat tehtiin. Tänään niitä voidaan käyttää myös putkien suunnittelussa.

Vanhat laskentataulukot - luotettava opas modernille insinöörille

Vanhojen Neuvostoliitojen korjaustöiden kirjat sekä aikakauslehdet ja rakentaminen julkaisivat usein julkaistuja taulukoita, joiden laskelmat ovat hyvin tarkkoja, koska tehtiin laboratoriokokein. Esimerkiksi putkikapasiteettitaulukossa halkaisijaltaan 50 mm: n putken arvo on 4 tonnia tunnissa 100 mm: n putkelle, 20 tonnia tunnissa 150 mm: n putkelle, 72,8 tonnia tunnissa; voidaan ymmärtää, että putken läpimeno halkaisijaltaan riippuen ei muutu aritmeettisen etenemisen, vaan toisen kaavan mukaan, joka sisältää erilaisia ​​indikaattoreita.

Online laskimet laskemiseen myös auttaa

Nykyään monimutkaisen muodon ja valmiiden taulukoiden lisäksi putkiston läpimenon laskeminen voidaan tehdä erityisten tietokoneohjelmien avulla, jotka käyttävät myös edellä mainittuja parametreja, jotka sinun on syötettävä tietokoneeseen.

Laskentataulukko voidaan ladata Internetissä sekä käyttää erilaisia ​​online-resursseja, jotka verkossa ovat nykyään hyviä. Niitä voidaan käyttää sekä maksullisin perustein että maksutta, mutta monilla niistä voi olla epätarkkuuksia kaavojen laskennassa ja monimutkaisessa käytössä.

Esimerkiksi jotkut laskimet tarjoavat joko halkaisijan / pituuden suhdetta tai karheutta / materiaalia perusparametrien valintaan. Karkeuden indeksin tuntemiseen tarvitaan myös erikoistekniikka. Samaa voidaan sanoa paineen laskusta, jota online-laskin käyttää laskelmissa.

Jos et tiedä, mistä löydät nämä parametrit tai miten lasketaan nämä parametrit, on parasta, että otat yhteyttä asiantuntijoihin tai käytät online-laskimella laskea putken läpijuoksu.

Mikä on putken läpimitta läpimitaltaan riippuen

Putkiprofiilien taulukko

Eri putkijärjes- telmien laskemista varten, joille eri tarkoituksiin tarkoitetut nesteet virtaavat, on otettava huomioon putken kapasiteetti halkaisijaltaan riippuen. Tämä arvo on metrinen, joka perustuu virtaavan nesteen määrään tietyksi ajaksi. Indikaattori riippuu suurelta osin materiaalista, josta putki on tehty.

Otetaan esimerkiksi muovinen versio - tässä tapauksessa putkiston pitkän toiminnan aikana tapahtuva läpimeno pysyy käytännöllisesti katsoen muuttumattomana. Loppujen lopuksi, nesteen vaikutuksesta ja vedestä mukaan lukien, muovi pysyy alkuperäisessä tilassa, koska korroosioprosessit eivät vaikuta siihen. Metalliputkilla se on erilainen. On erittäin todennäköistä, että syövyttävät kasvut muodostuvat sisäseinämiin, mikä johtaa läpäisevyysindeksin vähenemiseen. Varsinkin lämmitysjärjestelmän ollessa kuumaa vettä. Kasvuprosessit ovat tässä nopeampia ja aktiivisempia.

Kaikki tämä koskee lämmitysjärjestelmää, jossa kuumaa vettä käytetään useimmiten jäähdytysnesteenä. Siksi on niin tärkeää ottaa huomioon jäähdytysnesteen laatukriteeri. Mitä alhaisempi se on, sitä suurempi on todennäköisyys pienentää putken poikkileikkausta. Niinpä kyky lyödä tarvittavaa nestemäärää laskee myös, mikä vuorostaan ​​vaikuttaa virtauksen nopeuteen.

Menetelmät läpimenon laskemiseksi

Laskelmissa vaaditaan useita arvoja:

  • Tuotteen materiaali.
  • Muodon pituus.
  • Jos laskelma on vesiputkelle, on otettava huomioon vesien kulutuspisteiden määrä.

Putken kapasiteetin määrittäminen

Tällä hetkellä on useita tapoja laskea:

  1. Kaavalla. Siirry siihen henkilöön, joka ei tunne erityisiä termejä ja merkityksiä, se ei ole sen arvoinen. Sanotaan vain, että tässä kaavassa käytetään kahta keskimääräistä arvoa - sisäpinnan karkeus ja putkilinjan kaltevuus.
  2. Pöytä. Tämä on yksinkertaisin vaihtoehto. Nykyään teknisessä kirjallisuudessa löytyy riittävän suuri joukko erikoispöytiä, joille putken materiaalin tuntemus on helppo löytää. Esimerkiksi taulukko F. Shevelev.
  3. Nykyaikainen tapa on tietokoneohjelmat. Nykyään on paljon ihmisiä Internetissä, joten ei ole ongelma laskea vaadittua indikaattoria. Tätä tarkoitusta varten itse ohjelmassa on kuitenkin ladattava joitain arvoja enimmäisindeksin mukaan. Mitä tarkalleen? Karkeus, muoto, pituus, läpimitta, vastuskerroin muotoiltujen tuotteiden läsnäollessa ja ylilyönnit.

Sanotaan sen suoraan, viimeinen vaihtoehto pienten vesi- ja lämmitysverkkojen laskemiseksi ei ole välttämätöntä - liian vaikeaa. Lisäksi meidän on etsittävä uudelleen eri indikaattoreiden vaaditut arvot. Vaikka tätä vaihtoehtoa voidaan kutsua tarkimmaksi.

Ja viimeinen. Putkilinjan pituus vaikuttaa merkittävästi läpimenoon. Mitä enemmän jäähdytysneste liikkuu, sitä pienempi paine järjestelmän sisällä. Niinpä virtausnopeus laskee. Samaa voidaan sanoa riippuvuudesta läpimitalta, vain päinvastaisesta.

Pipeline läpimeno

Seuraavassa on esimerkkejä insinöörien laatimista valmiista taulukoista:

  • Putken halkaisijan ollessa 15 mm, jäähdytysnesteen virtausnopeus on 0,182 t / h.
  • 25 mm - 0,65 t / h.
  • 50 mm - 4 t / h.
  • 100 mm - 20 t / h.

Kuten näette, halkaisijan kasvattaminen kahdella kerralla johtaa virtauksen lisääntymiseen useita kertoja. Siksi on niin tärkeää ottaa tämä parametri huomioon erityisesti lämmitysjärjestelmissä.

Niille, jotka ovat itsenäisesti päättäneet määrittää virtauksen tilavuuden putkijärjestelmän kautta, suosittelemme taulukkomallin käyttöä. Se ei ole pelkästään yksinkertaisempi ja ymmärrettävämpi. Se on tarkka, koska kaikki parametrit määritettiin kokeellisesti erityislaboratorioissa.

Kuinka laskea putken läpijuoksu

Läpimenon laskeminen on yksi vaikeimmista tehtävistä putkilinjan rakentamisessa. Tässä artikkelissa yritämme ymmärtää, miten tämä tehdään eri tyyppisille putkistoille ja putkimateriaaleille.

Suuritehoiset putket

Kaistanleveys on tärkeä parametri kaikista putkista, kanavista ja muista roomalaisen akveduktin perillisistä. Kuitenkin, ei aina putken (tai itse tuotteen) pakkauksessa näkynyt läpäisykyky. Lisäksi putkijärjes- telmä määrittää myös kuinka paljon nestettä putki kulkee poikkileikkauksen läpi. Kuinka lasketaan putkilinjojen läpijuoksu oikein?

Putkijohtojen läpimenon laskentamenetelmät

Tässä parametrissa voidaan laskea useita menetelmiä, joista kukin sopii yksittäiseen tapaukseen. Jotkut merkinnät, jotka ovat tärkeitä putken kapasiteetin määrittämisessä:

Ulkohalkaisija on putkenosan fyysinen koko ulkoseinämän toisesta reunasta toiseen. Laskelmissa se on merkitty Dn: ksi tai DN: ksi. Tämä parametri on merkitty merkintään.

Ehdollisen läpimitan halkaisija on putken sisäosan halkaisijan likimääräinen arvo, pyöristettynä kokonaislukuun. Laskelmissa se on Du tai Du.

Fysikaaliset menetelmät putkien läpimenon laskemiseksi

Putken kapasiteetin arvot määritetään erityisillä kaavoilla. Jokaiselle tuotetyypille - kaasulle, vedelle, viemäröintiin - omien laskutapojen laskentaan.

Taulukon laskentamenetelmät

Taulukko on likimääräisiä arvoja, jotka on luotu sisäisen johdotuksen läpimenokapasiteetin määrittämisen helpottamiseksi. Useimmissa tapauksissa suurta tarkkuutta ei tarvita, joten arvoja voidaan soveltaa ilman monimutkaisia ​​laskutoimituksia. Tässä taulukossa ei kuitenkaan oteta huomioon putken sisällä esiintyvien sedimenttisten kasvien ulkonäköä, mikä on tyypillistä vanhoille moottoriteille.

Shevelevin taulukossa on tarkka taulukko läpimenon laskemiseksi, jossa otetaan huomioon putkimateriaali ja monet muut tekijät. Näitä pöytiä käytetään harvoin asennettaessa vesiputkea asunnon ympärille, mutta täällä yksityisessä talossa, jossa on useita epästandardeja nousijoita, voi tulla kätevä.

Laskenta ohjelmien avulla

Nykyaikaisten putkistoyritysten käytössä on erityisiä tietokoneohjelmia putkien kapasiteetin laskemiseksi sekä monia muita vastaavia parametreja. Lisäksi kehitetty online-laskimet, jotka ovat kuitenkin vähemmän tarkkoja, mutta ne ovat ilmaisia ​​eivätkä vaadi asennusta tietokoneeseen. Yksi stationaarisista ohjelmista "TAScope" on länsimaisten insinöörien luominen, joka on shareware. Suurissa yrityksissä "Hydrosystem" on kotimainen ohjelma, joka laskee putkia niiden kriteerien perusteella, jotka vaikuttavat niiden toimintaan Venäjän federaation alueilla. Hydraulisen laskennan lisäksi voit tarkastella putkilinjan muita parametreja. Keskimääräinen hinta on 150 000 ruplaa.

Kuinka laskea kaasuputken läpijuoksu

Kaasu on yksi kuljetuksen vaikeimmista materiaaleista, etenkin koska se on kutistumisominaisuuden vuoksi ja siksi se pystyy virtaamaan putkien pienimpien aukkojen läpi. Kaasuputkien kapasiteetin laskeminen (samoin kuin koko kaasujärjestelmän suunnittelu) aiheuttaa erityisiä vaatimuksia.

Kaava kaasuputken läpimenon laskemiseksi

Kaasuputkien maksimilähetys määritetään kaavalla:

Qmax = 0,67 Du2 * s

jossa p - yhtä suuri kuin kaasuputkilinjan käyttöpaine +0,10 mPa tai absoluuttinen kaasunpaine;

DN on putken ehdollinen kulku.

Kaasuputken läpimenon laskemisessa on monimutkainen kaava. Kun tehdään alustavia laskelmia, samoin kuin kotitalouskaasuputken laskemista, sitä ei yleensä käytetä.

Qmax = 196 386 Du2 * p / z * T

jossa z on puristuvuuskerroin;

T on kuljetettavan kaasun lämpötila, K;

Tämän kaavan mukaan määritetään kuljetettavan väliaineen lämpötilan suora riippuvuus paineesta. Mitä korkeampi on T: n arvo, sitä enemmän kaasua laajenee ja puristetaan seiniin. Tämän vuoksi insinöörit laskevat tärkeimmät moottoritiet huomioon ottaen mahdolliset sääolosuhteet alueella, jossa putki kulkee. Jos DN-putken nimellisarvo on pienempi kuin kesällä korkeissa lämpötiloissa tuotetun kaasun paine (esimerkiksi + 38... + 45 ° C), päärivi todennäköisesti vahingoittuu. Tämä merkitsee arvokkaiden raaka-aineiden vuotamista ja mahdollistaa putkenosan räjähdyksen.

Taulukko kaasuputkien kapasiteetista suhteessa paineeseen

Putkilinjan kapasiteetin laskemisessa käytetään usein käytettyjä halkaisijoita ja putkien nimellistä käyttöpaineita. Määritettäessä ei-standardinmukaisten mittasuhteiden ja paineisten kaasuputkien ominaisuuksia tarvitaan teknisiä laskelmia. Myös ulkoilman lämpötila vaikuttaa paineeseen, liikkeen nopeuteen ja kaasun tilavuuteen.

Taulukon suurin kaasunopeus (W) on 25 m / s ja z (puristettavuustekijä) on 1. Lämpötila (T) on 20 astetta tai 293 Kelvin.

Viemäriputkiston kapasiteetti

Viemäriputkiston kapasiteetti on tärkeä parametri, joka riippuu putkiston tyypistä (paine tai ei-paine). Laskentakaava perustuu hydrauliikan lakeihin. Työläisen laskennan lisäksi käytetään taulukkoja jätevirran kapasiteetin määrittämiseen.

Hydraulinen laskentakaava

Jäteveden hydraulista laskemista varten on määritettävä tuntematon:

  1. putken DN läpimitta;
  2. keskivirtausnopeus v;
  3. hydraulinen gradientti l;
  4. täyttöaste h / Do (laskelmissa, hylkäys hydraulisesta säteestä, joka liittyy tähän arvoon).

Käytännössä ne rajoittavat laskemalla arvoa l tai h / d, koska jäljellä olevat parametrit ovat helposti laskettavissa. Alustavien laskelmien hydraulisen esijännityksen katsotaan olevan yhtä suuri kuin maan pinnan kaltevuus, jossa jäteveden liike ei ole alempi kuin itsepuhdistuva nopeus. Taulukossa 3 on nopeusarvot sekä h / DN: n enimmäisarvot kotitalousverkoille.

Lisäksi putkille, joiden halkaisija on pienin, 150 mm on normalisoitu vähimmäiskaltevuus

(i = 0,008) ja 200 (i = 0,007) mm.

Nesteen tilavuusvirta kaava näyttää tältä:

jossa a on virtauksen elävän osan alue,

v on virtausnopeus, m / s.

Nopeus lasketaan kaavalla:

jossa R on hydraulinen säde;

С - kostutuskerroin;

Täältä voit saada hydraulisen kaltevuuden kaavan:

Se määrittää tämän parametrin, kun se on tarpeen laskea.

jossa n on kartiokerroin, jonka arvot ovat välillä 0,012 - 0,015, riippuen putkimateriaalista.

Hydraulisen säteen katsotaan olevan yhtä suuri kuin tavallinen säde, mutta vain silloin, kun putki on täysin täytetty. Muissa tapauksissa käytetään kaavaa:

jossa A on nesteen poikkipinta-ala,

P on kosteaa reunaa tai putken sisäpinnan poikittaispituutta, joka koskettaa nestettä.

Paineettomien viemäriputkien tilavuuspöydät

Taulukossa otetaan huomioon kaikki hydraulilaskennan käyttämät parametrit. Tiedot valitaan putken halkaisijan arvosta ja korvataan kaavalla. Tässä on jo laskettu putken poikkileikkauksen kautta kulkevan nesteen q volumetrinen virtausnopeus, joka voidaan ottaa päälinjan kapasiteetiksi.

Lisäksi on yksityiskohtaisempia taulukkoja Lukin, joka sisältää kapasiteetin valmiita arvoja putkille, joiden halkaisijat ovat 50-2000 mm.

Painehuoltojärjestelmien kapasiteettiaulukot

Viemäröintipainoputkien kapasiteetin taulukoissa arvot riippuvat suurimmasta täyttöasteesta ja arvioidusta keskimääräisestä jäteveden määrästä.

Vesiputken läpivienti

Talon vesiputkia käytetään useimmiten. Ja koska niille on raskaita kuormia, vesipäästöjen kapasiteetin laskeminen tulee tärkeä edellytys luotettavalle toiminnalle.

Putken tunkeutuminen halkaisijaltaan riippuen

Halkaisija ei ole tärkein parametri laskettaessa putken läpinäkyvyyttä, mutta se vaikuttaa myös sen arvoon. Mitä suurempi putken sisähalkaisija, sitä suurempi läpäisevyys ja myös pienempi mahdollinen tukkeutuminen ja tukkeutuminen. Kuitenkin lisäksi halkaisija veden suhde on otettava huomioon kitkaa putken seinämän (taulukko arvo kullekin materiaali), pituus putken ja nesteen paine-ero tuloaukon ja poistoaukon. Lisäksi putkilinjan kyynärpäät ja liitososat vaikuttavat voimakkaasti tuuletukseen.

Putkikapasiteetin taulukko jäähdytysnesteen lämpötilan mukaan

Mitä korkeampi lämpötila putkessa on, sitä pienempi läpäisykyky, kun vesi laajenee ja luo näin lisää kitkaa. Vesiputkelle ei ole tärkeää, mutta lämmitysjärjestelmissä on keskeinen parametri.

Lämpö- ja lämpöliikenteen laskennassa on taulukko.

Taulukko putkien kapasiteetista suhteessa jäähdytysaineen paineeseen

On taulukko, joka kuvaa putkien kapasiteettia paineen funktiona.

Taulukko putken kapasiteetista halkaisijan mukaan (Shevelevin mukaan)

Taulukot F.A. ja A. F. Shevelevyh ovat yksi tarkimmista taulukko- menetelmistä vesiputken kapasiteetin laskemiseksi. Lisäksi niissä on kaikki tarvittavat laskentakaavat kullekin tietylle materiaalille. Tämä on laaja informatiivinen materiaali, jota hydrauliset insinöörit käyttävät useimmiten.

Taulukoissa otetaan huomioon:

  1. putken halkaisijat - sisempi ja ulompi;
  2. seinämän paksuus;
  3. vesijärjestelmän käyttöikä;
  4. päälinjan pituus;
  5. käyttöputket.

Putkilinjan läpimenon laskeminen

Tämä ominaisuus, kuten putken kapasiteetti, on metrinen. Se tarjoaa mahdollisuuden laskea suurimman tilavuuden (esimerkiksi neste) suhteen yksikköajasta putken kautta. Putken kapasiteetti, taulukko, kaava, ohjelma - kaikki nämä käsitteet vaikuttavat suoraan laskentaan.

Putken kapasiteetti mahdollistaa suurimman tilavuuden (esimerkiksi neste) suhteen laskemisen ajan yksikköä kohti putkilinjan kautta.

Muovituotteita käytettäessä läpivirtauskerroin pysyy käytännöllisesti katsoen muuttumattomana, koska tällaisia ​​tuotteita ei altisteta sisäpuolelta korroosiota vastaan, ne eivät tallenna erilaisia ​​kerrostumia. Mutta metallirakenteiden (esimerkiksi teräs) läpijuoksu tietyn ajan kuluttua vähenee.

Tietäen putkien ominaisuuksista ja ominaisuuksista on erittäin tärkeä. Tämä on välttämätöntä, jotta kaikki vesijohtolaitteiden yhteydet voidaan laskea oikein. Kun olet tehnyt oikean laskelman, voit olla varmoja siitä, että keittiössä vedellä kylpyhuoneessa vesihuolto pysyy normaalina eikä pysähdy.

Rakenteen kapasiteetin laskeminen: menetelmät

Jotta läpijuoksu laskettaisiin oikein, on tärkeää tietää useita tärkeitä arvoja:

  • selkärangan pituus;
  • materiaali, josta tuotteet valmistetaan;
  • vesipisteiden määrä ja niin edelleen.

Tällä hetkellä rakenteen kapasiteettia voidaan laskea usealla eri tavalla.

Erityinen kaava. Emme mene siihen varsinkin, koska tavallinen ihminen ilman erityistä tietämystä ei anna mitään. Ainoastaan ​​selvennämme, että tällaisessa kaavassa käytetään keskiarvoja, kuten karheuskerrointa tai Km. Tietyn tyyppiselle järjestelmälle ja aikavälille se on erilainen. Jos laske- taan teräksen (jota ei ole aiemmin käytetty) putken läpijuoksu, Ksh-indeksi vastaa 0,2 mm.

Rakenteen (tapin) kapasiteetin tarkempaa laskemista varten sinun on tiedettävä olemassa olevan kaltevuuden halkaisijan arvot sekä materiaalin tyyppi.

Läpimenon täsmällinen laskeminen edellyttää tietyn materiaalin vastaavuustaulukon tietämystä.

Mutta vain nämä tiedot eivät voi tehdä.

Pöytä. Läpimenon täsmällinen laskeminen edellyttää tietyn materiaalin vastaavuustaulukon tietämystä. Teräs-, muovi-, asbestisementti-, lasi- ja niin edelleen putkien hydraulista laskemista varten on useita taulukoita. Esimerkiksi voit tuoda taulukon FA. Sheveleva.

Erikoistuneet ohjelmat optimoidakseen vesihuoltoverkkoja. Menetelmä on moderni ja helpottaa suuresti laskujen tekemistä. Tällaisessa ohjelmassa määritetään kaikkien tuotteiden arvojen suurin arvo millekään tuotteelle. Työn periaate on seuraava.

Kun olet antanut tietyt pakolliset arvot ohjelmaan, saat kaikki tarvittavat parametrit. Tarkoituksenmukaisempi on ohjelman käyttö, kun asetetaan suuri vesijohtoverkko, johon vesijohtopisteitä yhdistetään voimakkaasti.

Erityisohjelmaan käytettävät parametrit ovat seuraavat:

On olemassa erityisohjelmia putken kapasiteetin laskemiseksi. Sinun tarvitsee vain tehdä tiettyjä pakollisia arvoja ohjelmassa ja kaikki tarvittavat parametrit lasketaan.

  • pituus;
  • rakenteen sisäisen halkaisijan koko;
  • karkeuskerroin tietylle materiaalille;
  • paikallisen resistenssin kerroin (tämä on taivutusten, tees, kompensoijien jne. esiintyminen);
  • pääjärjestelmän laajenemisen aste.

Jokin edellä mainituista menetelmistä antaa sinulle mahdollisuuden saada tarkkoja tuloksia elementtien kapasiteetista ja koko talon vesihuoltojärjestelmästä. Laadullisen laskennan jälkeen on helppo välttää ongelmia, jotka liittyvät huonoon vesihuoltoon tai jopa sen poissaoloon.

Taulukko putkien kapasiteetista

Läpimenon likimääräinen laskenta

Oletetaan, että työolosuhteiden vaatimusten mukaisesti, joissa on vaakasuora tai pystysuora putkijärjestely, kaavion mukaan nesteen virtaus rakennuksen läpi tapahtuu 3,5 m / s nopeudella.

Rakenteen halkaisija on 125 mm.

Edellä mainittujen tietojen ja vertikaalijärjestelmän V = 3,5 m / h virtausnopeusindeksin perusteella on mahdollista laskea nestemäärä Q = cbm / h. Tuloksena käy ilmi, että putken kapasiteetti, jonka läpimitta on 125 mm, on 175 m3 / h.