Istotne do obliczeń układów pompowych parametry atmosfery można wyznaczyć na podstawie atmosfery standardowej (International Standard Atmosphere)
Do obliczania parametrów przyjęto następujące wzory:
T=T_0-6.5 \cdot {Rz \over 1000}
p=p_0 \cdot \big(1-{Rz \over 44 300} \big)^{5.256}
\rho=\rho_0 \cdot \big(1-{Rz \over 44 300} \big)^{4.256}
v=v_0 \cdot \sqrt {T \over 288}
Standardowe wartości graniczne we wzorach mają następujące wartości:
- T0 = 288,15 K (15 °C) – temperatura odniesienia
- p0 = 1013,25 hPa – średnie ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza
- ρ0 = 1,2255 kg/m³ – średnia gęstość na poziomie morza
- v0 = 340,3 m/s – średnia prędkość dźwięku w powietrzu przy temperaturze odniesienia T0
Rys. 1 . Zmiany parametrów atmosfery wraz z wysokością n.p.m
Ciśnienie atmosferyczne ulega zmianie ze względu na zmienne warunki pogodowe. Dla obliczeń kawitacyjnych układów pompowych najważniejsze znaczenie ma spadek ciśnienia przy pogodzie niżowej.
Największe odnotowane spadki ciśnienia:
- w Polsce 965,2 – 1013,25 = – 48.05 hPa
- na świecie 860 – 1013,25 = – 143,25 hPa (w oku cyklonu)
Dla obszaru Polski rozsądnym wydaje się przyjęcie wartości marginesu bezpieczeństwa „na złą pogodę” w wysokości Δpb = 50 hPa.
W przypadku pompowania wody
\Delta H_b = {\Delta p_b \over \rho \cdot g} = {50 \cdot 100 \over 1000 \cdot 9.81} \approx 0.5 m
T - temperatura bezwzględna t - temperatura względna (skala Celsius'a) p - ciśnienie ρ - gęstość v - prędkość dźwięku Rz - wysokość n.p.m. (nad poziom morza) Δpb, ΔHb - margines "na złą pogodę"
PAMIĘTAJ !
- Ciśnienie atmosferyczne nie jest stałe (zależy od rzędnej i pogody)
- W prognozach pogody podawane jest znormalizowane ciśnienie atmosferyczne, (przeliczone na poziom morza)
- W obliczeniach uwzględnij margines ok. 0.5 m na złą pogodę
Warto sprawdzić