Friction Losses in Pipes အဲယားကြန္း အေၾကာင္း သိေကာင္းစရာ

Friction Losses in Pipes

Friction losses သည္ fluid viscosity ေၾကာင့္ ႏွင့္ မတူညီေသာ velocities ၿဖင့္သြားေနေသာ ေမာ္လီက်ဳးေလးမ်ား တစ္ခုႏွင့္ တစ္ခုအၾကားတြင္ momentum မ်ားအၿပန္အလွန္လက္ဆင့္ကမ္းမွဳမ်ားေၾကာင့္ ၿဖစ္ေပၚလာသည္။ Friction losses သည္ Pipe သို့ duct အရွည္တစ္ေလွ်ာက္လံုးတြင္ၿဖစ္ေပၚလာသည္။

Darcy-Weisbach Equiation သည္ Fluid မ်ား Pipe သို့ Duct အတြင္းတြင္ ၿဖတ္သန္းစီးဆင္းသြားသည့္အခါ ဖိအားဆံုးရွုံးမွဳ(Pressure Drop) ပမာဏကို တြက္ခ်က္သည့္အခါမ်ားတြင္တြင္က်ယ္စြာအသံုးၿပဳသည္။ဖိအားဆံုးရွုံးမွဳ(Pressure Drop) သည္ Fluid မ်ား၏ ပြတ္တုိက္မွဳမ်ား(Friction)ေၾကာင့္ၿဖစ္ေပၚလာသည္။ Darcy-Weisbach Equiation ကို Fully Develped flow မ်ားအတြက္သာ အသံုးၿပဳရန္ၿဖစ္သည္။

ဖိအားဆံုးရွုံးမွဳ(Pressure Drop) ကိုရရန္အတြက္ Friction Factor၊ pipe ၏ အရွည္၊ pipe ၏ အတြင္း အခ်င္း(Diameter)၊ စီးဆင္းသြားသည္ Fluid၏ သိပ္သည္းဆ(Density) ႏွင့္ ပိုက္အတြင္းရွိ Fluid၏စီးသြားနွဳန္း (Velocity) တုိ့ကို သိရန္လုိအပ္သည္။ Friction Factor ၏ တန္ဘုိး သည္ ရရန္ အခက္ခဲဆံုးေသာ ကဏန္းတန္ဘုိးၿဖစ္သည္။

Friction Factor ၏ တန္ဘုိးသည္ ပုိက္အတြင္းနံရံ ၏ ၾကမ္းမွဳ၊ေခ်ာမွဳ။ pipe ၏ အတြင္း အခ်င္း(Diameter)၊ Reynolds Number (ေရးေနာ့ နံပါတ္) ႏွင့္ Friction ၏ Dynamic Viscosity တုိ့ေပၚတြင္မူတည္သည္။ ထုိအခ်က္အလက္မ်ား ကို ထည့္သြင္းၿပီး ကဏန္းတြက္စက္ၿဖင့္ တြက္ခ်က္ၿခင္း အလြန္အလုပ္ရွုပ္ေသာ ကိစၥၿဖစ္သည္။ ထုိေၾကာင့္ ဂရပ္ၿဖင့္ ဖတ္ယူၿခင္းသည္ ပုိမုိလြယ္ကူသည္။

Air Conditioning System အတြက္ အသံုးမ်ားေသာ ပုိက္မွာ ၂ မ်ိဳး သာၿဖစ္သည္။ Schedule 40 pipe ႏွင့္ Galvanized Iron Class C (Class C GI pipe) ၿဖစ္သည္။ ထုိေၾကာင့္ Chilled Water အတြက္ Schedule 40 pipe ဂရပ္မွ တန္ဘုိးမ်ားကို ဖတ္ယူၿခင္းၿဖင့္ ပုိက္အတြင္းနံရံ ၏ ၾကမ္းမွဳ၊ေခ်ာမွဳ။ pipe ၏ အတြင္း အခ်င္း(Diameter)၊ Reynolds Number (ေရးေနာ့ နံပါတ္) ႏွင့္ Friction ၏ Dynamic Viscosity အားလံုးကိုထည့္သြင္းတြက္ခ်က္ၿပီးသားၿဖစ္သြားသည္။

ေအာက္တြင္ေဖာ္ၿပထားေသာပံုသည္ Closed System အတြက္ ၿဖစ္သည္။ Closed System သည္ Chiller Water Circuit သုိ့ Chilled Water Pipe မ်ားအတြက္ ၿဖစ္သည္ဟုဆိုလိုသည္။ ပိုက္အမ်ိဳးအစားမွာ Schedule 40 pipe ၿဖစ္သည္။ Design Criteria အၿဖစ္ ေပ၁၀၀ရွည္သည့္ပိုက္အတြက္ Friction loss 3 ft ကိုသာ လက္ခံမည္ၿဖစ္သည္။ Fluid၏စီးသြားနွဳန္း (Velocity) သည္ 10 ft/Sec ထက္မေက်ာ္လြန္ရန္ၿဖစ္သည္။

ေအာက္ပါ ဂရပ္အရ Diameter ၁လက္မရွိေသာပုိက္သည္ 7 GMP flow rate ကို လက္ခံနုိင္ၿပီး Velocity in the pipe မွာ 2.4 ft/Sec ၿဖစ္သည္။

Diameter ၂ လက္မရွိေသာပုိက္သည္ 40 GMP flow rate ကို လက္ခံနုိင္ၿပီး Velocity in the pipe မွာ 3.8 ft/Sec ၿဖစ္သည္။

ေအာက္ပါဇယားသည္ Schedule 40 Steel Pipe အတြင္း Chilled water သုိ့ Condenser Water စီဆင္းမွဳေၾကာင့္ ၿဖစ္ေပၚလာေသာ Velocity ႏွင့္ Pressure drop ၏ ဆက္စပ္မွဳကိုေဖာ္ၿပသည္။

Design colum သည္ Consultant မ်ား၊ M&E Engineer မ်ား သံုးၿပဳေလ့ရွိေသာ Recommended value ၿဖစ္ေသာ 3 ft of water pressuer drop per every 100ft of pipe run ကို အေၿခခံ၍တြက္ခ်က္ထားေသာ colum ၿဖစ္သည္။ သုိ့ေသာ္ Velocity in side the pipe သည္ 10 m/sec ထက္မပိုရေပ။

ေကာင္းထက္ညြန့္