استفاده از چندگانه آرنج 90 درجه در چیدمان لوله کشی می تواند تاثیر قابل توجهی بر افت فشار سیستم داشته باشد. هر آرنج 90 درجه باعث کاهش فشار اضافی می شود که عمدتاً به دلیل اتلاف انرژی است که هنگام چرخش مایع رخ می دهد. اثرات خاص عبارتند از:
افزایش افت فشار: آرنج های 90 درجه باعث تغییر جهت سیال می شود و باعث بی نظمی و تلاطم در جریان سیال می شود و در نتیجه افت فشار را افزایش می دهد. افت فشار هر آرنج را می توان با استفاده از ضریب افت در مکانیک سیالات محاسبه کرد.
کاهش نرخ جریان: برای غلبه بر افزایش افت فشار، پمپ یا سایر تجهیزات محرک ممکن است به نیروی اضافی نیاز داشته باشند که ممکن است منجر به کاهش سرعت جریان کلی سیستم شود.
افزایش مصرف انرژی: به دلیل افزایش افت فشار، سیستم ممکن است به انرژی بیشتری برای حفظ دبی مورد نیاز نیاز داشته باشد.
برای بهینه سازی طراحی لوله کشی برای کاهش این تلفات فشار می توان روش های زیر را در نظر گرفت:
کاهش تعداد آرنج ها: سعی کنید استفاده از آرنج های 90 درجه را به حداقل برسانید. می‌توانید از آرنج‌های زاویه‌دار کوچک‌تر (مانند 45 درجه) یا خم‌های ملایم‌تر برای کاهش افت فشار استفاده کنید.
از مواد لوله صاف استفاده کنید: برای کاهش تلفات اصطکاک در جریان سیال، مواد لوله را با دیواره های داخلی صاف انتخاب کنید.
چیدمان لوله را بهینه کنید: چیدمان لوله را به طور معقول طراحی کنید و سعی کنید از چرخش های تیز یا زانویی غیر ضروری خودداری کنید. برای کاهش تلاطم و کاهش فشار، به جای آرنج های شعاع کوتاه، از آرنج های شعاع بلند استفاده کنید.
از طراحی دینامیک سیالات استفاده کنید: هنگام طراحی سیستم لوله، از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای شبیه سازی جریان سیال، بهینه سازی پیکربندی لوله و کاهش افت فشار استفاده کنید.
افزایش قطر لوله: افزایش مناسب قطر لوله می تواند سرعت جریان را کاهش دهد و در نتیجه اتلاف اصطکاک و افت فشار ناشی از زانویی را کاهش دهد، اما محدودیت هزینه و فضا باید در نظر گرفته شود.
