När hydrauliska beräkningar för automatiska sprinklersystem påbörjas utgår man i de flesta fall från att vattnet är en ren vätska. För grundläggande beräkningar används en viktdensitet på 62,4 pund per kubikfot, vilket motsvarar ungefär 1 000 kg/m³ – samma värde som gäller för rent vatten i SI-systemet.
Specifik densitet används för att justera vattenflödet genom stigare och rörledningar i hela sprinklersystemet. Den beräknas med formeln Sg = Wa ÷ Wb, där Wa är det tillsatta ämnets vikt i pund per kubikfot och Wb är vattnets vikt, 62,4 pund per kubikfot. Rent vatten har därmed en specifik densitet på 1,0, medan tyngre vätskor som skumkoncentrat får ett högre värde.
Grundformeln för flöde är Q = a × v. Här står Q för flödet i kubikfot per sekund, a för tvärsnittsarean i kvadratfot och v för strömningshastigheten i fot per sekund. Arean a beräknas med formeln a = πD² ÷ 4.
Den fullständiga flödesformeln ser ut så här:
Q = 60 × 7,48 × (πd² ÷ 576) × √(2gh)
I formeln är g tyngdaccelerationen, 32,2 fot per sekundkvadrat, medan h är tryckhöjden i fot. Tryckhöjden beräknas enligt h = 2,31P, där P är trycket i psi (pund per kvadrattum). Faktorn 2,31 anger hur många fot vattenpelare som motsvarar ett tryck på 1 psi.
Flödeskonverteringar behövs när andra vätskor, exempelvis skumlösning eller frostskyddsmedel, tillsätts i systemet eller helt ersätter vattnet. Standardformeln är Q = K√P, där K är sprinklermunstyckets konstant och P trycket. När formeln anpassas för den nya vätskans specifika densitet blir den Q = K√(P ÷ Sg).
De grundläggande hydrauliska beräkningarna för sprinklersystem vilar på tre pelare: vattnets densitet, det teoretiska flödet genom en öppning samt konvertering mellan olika vätskor. Genom att behärska formlerna för specifik densitet, flöde och flödeskonvertering kan konstruktören dimensionera ett system som levererar rätt vattenmängd vid rätt tryck – något som bland annat regleras i standarden NFPA 13.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online