Trước khi chúng ta nói chuyện và lập kế hoạch cho hệ thống ống nước, chúng ta cần hiểu cách nước di chuyển. Áp suất, thể tích, vận tốc dòng chảy và cột nước là một phần nhỏ của thủy động lực học; rất phức tạp với nhiều thông tin hơn có sẵn trực tuyến. Dữ liệu ngắn gọn bên dưới là để hỗ trợ khi thêm các tính năng hoặc máy bơm.
Áp suất nước : Trong ao, có nhiều yếu tố góp phần tạo nên áp suất nước. Nếu không có áp suất, nước có xu hướng không di chuyển trừ khi có tác động của trọng lực lên nước. Ở đáy hồ bơi chính, có một áp suất tự nhiên, tăng dần do trọng lượng của nước bên trên đẩy xuống. Nước rất nặng và nặng khoảng 8-1/3 pound cho mỗi gallon, vừa với một khối lập phương khoảng 6-1/8 inch. Máy bơm tạo ra hai loại áp suất nhân tạo: áp suất âm (hoặc hút) và áp suất dương (xả). Áp suất, vận tốc và lưu lượng tối ưu của bất kỳ máy bơm nào sẽ là thiết bị đặt trong nước và xả thẳng ra ngoài mà không cần hệ thống ống nước. Tất nhiên, điều này sẽ không hữu ích lắm. Hệ thống ống nước là cần thiết - nhưng nó có nhiều yếu tố sẽ làm giảm lưu lượng.
Áp suất ngược: Thêm hệ thống ống nước sẽ làm nước co lại. Đầu tiên, nước chảy qua đường ống di chuyển nhanh hơn ở tâm và chậm hơn dọc theo thành ống (ma sát). Do đó, đường ống càng lớn thì lượng nước có thể di chuyển qua tâm mà không bị cản trở càng nhiều. Tiếp theo, loại vật liệu đường ống có thể làm tăng lượng ma sát vì các vật liệu khác nhau có bề mặt khác nhau (mịn hơn thì tốt hơn). Cuối cùng, bất kỳ sự nhiễu loạn hoặc hạn chế nào trong hệ thống ống nước cũng sẽ làm giảm thêm lưu lượng và vận tốc. Một đoạn ống thẳng không có phụ kiện là tối ưu (nhưng không nhất thiết phải thực tế). Mỗi lần rẽ đều gây ra sự nhiễu loạn và làm chậm nước. Do đó, bất kỳ lần rẽ nào bạn thực hiện đều phải uyển chuyển nhất có thể (ví dụ: Sử dụng hai ống 45 thay vì ống 90). Tương tự như vậy, nước chảy qua các phụ kiện như van kiểm tra, van ngắt, phụ kiện kết nối, v.v. sẽ cản trở chuyển động của nước. Do đó, hãy lập kế hoạch về kích thước, vật liệu và phụ kiện của hệ thống ống nước một cách rất cẩn thận.
Áp suất cột nước tĩnh : Như đã thảo luận trong Điều 9, áp suất cột nước tĩnh sẽ làm giảm thêm lưu lượng và vận tốc. Đây là sự kết hợp của mật độ nước, chiều dài của đường ống và những thay đổi về độ cao trong đường dẫn. Những ảnh hưởng của mật độ nước là nhỏ - chẳng hạn như nhiệt độ và độ trong. Chiều dài của đường ống từ máy bơm đến ống xả là một yếu tố khác. Đường ống càng dài thì càng có nhiều nước trong đường ống. Cột nước này có trọng lượng. Do đó, đường ống càng dài thì máy bơm phải đẩy càng nhiều nước. Cuối cùng, những thay đổi về độ cao của các đường ống phía trên hoặc phía dưới máy bơm làm chậm hoặc tăng tốc nước do ảnh hưởng của trọng lực. Máy bơm được quảng cáo có lưu lượng tối đa (không có cột nước) nên hãy kiểm tra biểu đồ của họ.
Tính áp suất cột nước : Những yếu tố sau đây đóng góp 1' áp suất cột nước tĩnh; luôn làm tròn lên: Mỗi foot chiều cao thẳng đứng so với bề mặt của vòi nước mà máy bơm phải đẩy; mỗi mười foot đường ống mà nước sẽ đi qua; mỗi van một chiều; mỗi phụ kiện 90°; mỗi bốn phụ kiện 45°; mỗi mười sáu phụ kiện 22,5°.
Tính lưu lượng : Với ba yếu tố được liệt kê ở trên, bạn có thể ước tính lưu lượng, nhưng sẽ khó xác định lưu lượng chính xác . Luôn lập kế hoạch để máy bơm của bạn vượt quá, không chỉ đáp ứng ước tính của bạn. Khi bạn đã có máy bơm, bạn có thể sử dụng đồng hồ bấm giờ và đo thời gian cần thiết để làm đầy một xô 5 gallon trong cấu hình hệ thống ống nước cuối cùng của bạn. Điều này rất quan trọng để biết chính xác lưu lượng của bạn là bao nhiêu. Nhìn chung, lưu lượng có thể được chia thành ba loại: áp suất thấp: vận tốc ~ 6'/giây (trọng lực lên đến 19 PSI, hầu hết các máy bơm ao); áp suất trung bình: vận tốc ~ 12'/giây (20 - 100 PSI, máy bơm cột áp cao và hệ thống ống nước gia đình); và áp suất cao: vận tốc ~ 18'/giây (trên 100 PSI, giả sử vận tốc đường ống cực đại). Để tính vận tốc: 0,408 x (GPM chia cho bình phương đường kính bên trong đường ống). Ví dụ: Một thác nước 59GPM được cung cấp nước từ đường ống 2”: (59GPM chia cho (2 2 )* 0,408) = 6,018 feet mỗi giây (áp suất thấp); PSI = FPS đáp án (6,018) x 0,433 = 2,6 PSI).
Bài viết trước: 11: Kiến thức cơ bản về ao – Thành phần nước
Bài viết tiếp theo: 13: Hệ thống ống nước ao – Ống và vòi