Объем воды в трубе рассчитать: Расчет объема воды в трубе

площади поверхности, толщины стенки, массы

При строительстве и обустройстве дома трубы не всегда используются для транспортировки жидкостей или газов. Часто они выступают как строительный материал — для создания каркаса различных построек, опор для навесов и т.д. При определении параметров систем и сооружений необходимо высчитать разные характеристики ее составляющих. В данном случае сам процесс называют расчет трубы, а включает он в себя как измерения, так и вычисления. 

Содержание статьи

• 1 Для чего нужны расчеты параметров труб
• 2 Внутренний и наружный диаметр, толщина стенки, радиус
• 3 Расчет площади поверхности трубы
• 4 Расчет веса
• 5 Как высчитать площадь поперечного сечения
• 6 Как рассчитать объем воды в трубопроводе

Для чего нужны расчеты параметров труб

В современном строительстве используются не только стальные или оцинкованные трубы. Выбор уже довольно широк — ПВХ,  полиэтилен (ПНД и ПВД), полипропилен, металлопластк, гофрированная нержавейка. Они хороши тем, что имеют не такую большую массу, как стальные аналоги. Тем не менее, при транспортировке полимерных изделий в больших объемах знать их массу желательно — чтобы понять, какая машина нужна. Вес металлических труб еще важнее — доставку считают по тоннажу. Так что этот параметр желательно контролировать.

То, что нельзя измерить, можно рассчитать

Знать площадь наружной поверхности трубы надо для закупки краски и теплоизоляционных материалов. Красят только стальные изделия, ведь они подвержены коррозии в отличие от полимерных. Вот и приходится защищать поверхность от воздействия агрессивных сред. Используют их чаще для строительства заборов, каркасов для хозпостроек (гаражей, сараев, беседок, бытовок), так что условия эксплуатации — тяжелы, защита необходима, потому все каркасы требуют окраски. Вот тут и потребуется площадь окрашиваемой поверхности — наружная площадь трубы.

При сооружении системы водоснабжения частного дома или дачи, трубы прокладывают от источника воды (колодца или скважины) до дома — под землей. И все равно, чтобы они не замерзли, требуется утепление. Рассчитать количество утеплителя можно зная площадь наружной поверхности трубопровода. Только в этом случае надо брать материал с солидным запасом — стыки должны перекрываться с солидным запасом.

Сечение трубы необходимо для определения пропускной способности — сможет ли данное изделие провести требуемое количество жидкости или газа. Этот же параметр часто нужен при выборе диаметра труб для отопления и водопровода, расчета производительности насоса и т.д.

Внутренний и наружный диаметр, толщина стенки, радиус

Трубы — специфический продукт. Они имеют внутренний и наружный диаметр, так как стенка у них толстая, ее толщина зависит от типа трубы и материала из которого она изготовлена. В технических характеристиках чаще указывают наружный диаметр и толщину стенки.

Внутренний и наружный диаметр трубы, толщина стенки

Имея эти два значения, легко высчитать внутренний диаметр — от наружного отнять удвоенную толщину стенки: d = D — 2*S. Если у вас наружный диаметр 32 мм, толщина стенки 3 мм, то внутренний диаметр будет: 32 мм — 2 * 3 мм = 26 мм.

Если же наоборот, имеется внутренний диаметр и толщина стенки, а нужен наружный — к имеющемуся значению добавляем удвоенную толщину стеки.

С радиусами (обозначаются буквой R) еще проще — это половина от диаметра: R = 1/2 D. Например, найдем радиус трубы диаметром 32 мм. Просто 32 делим на два, получаем 16 мм.

Измерения штангенциркулем более точные

Что делать, если технических данных трубы нет? Измерять. Если особая точность не нужна, подойдет и обычная линейка, для более точных измерений лучше использовать штангенциркуль.

Расчет площади поверхности трубы

Труба представляет собой очень длинный цилиндр, и площадь поверхность трубы рассчитывается как площадь цилиндра. Для вычислений потребуется радиус (внутренний или наружный — зависит от того, какую поверхность вам надо рассчитать) и длина отрезка, который вам необходим.

Формула расчета боковой поверхности трубы

Чтобы найти боковую площадь цилиндра, перемножаем радиус и длину, полученное значение умножаем на два, а потом — на число «Пи», получаем искомую величину. При желании можно рассчитать поверхность одного метра, ее потом можно умножать на нужную длину.

Для примера рассчитаем наружную поверхность куска трубы длиной 5 метров, с диаметром 12 см. Для начала высчитаем диаметр: делим диаметр на 2, получаем 6 см. Теперь все величины надо привести к одним единицам измерения. Так как площадь считается в квадратных метрах, то сантиметры переводим в метры. 6 см = 0,06 м. Дальше подставляем все в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Если округлить, получится 1,9 м2.

Расчет веса

С расчетом веса трубы все просто: надо знать, сколько весит погонный метр, затем эту величину умножить на длину в метрах. Вес круглых стальных труб есть в справочниках, так как этот вид металлопроката стандартизован. Масса одного погонного метра зависит от диаметра и толщины стенки. Один момент: стандартный вес дан для стали плотностью 7,85 г/см2 — это тот вид, который рекомендован ГОСТом.

Таблица веса круглых стальных труб

В таблице Д — наружный диаметр, условный проход — внутренний диаметр, И еще один важный момент: указана масса обычных стального проката, оцинкованные на 3% тяжелее.

Таблица веса профилированной трубы квадратного сечения

Как высчитать площадь поперечного сечения

Формула нахождения площади сечения круглой трубы

Если труба круглая, площадь сечения считать надо по формуле площади круга: S = π*R². Где R — радиус (внутренний), π — 3,14. Итого, надо возвести радиус в квадрат и умножить его на 3,14.

Например, площадь сечения трубы диаметром 90 мм. Находим радиус — 90 мм / 2 = 45 мм. В сантиметрах это 4,5 см. Возводим в квадрат: 4,5 * 4,5 = 2,025 см², подставляем в формулу S = 2 * 20,25 см² = 40,5 см².

Площадь сечения профилированной трубы считается по формуле площади прямоугольника: S = a * b, где  a и b — длины сторон прямоугольника. Если считать сечение профиля 40 х 50 мм, получим S = 40 мм * 50 мм = 2000 мм² или 20 см² или 0,002 м².

Как рассчитать объем воды в трубопроводе

При организации системы отопления бывает нужен такой параметр, как объем воды, которая поместится в трубе. Это необходимо при расчете количества теплоносителя в системе. Для данного случая нужна формула объема цилиндра.

Формула расчета объема воды в трубе

Тут есть два пути: сначала высчитать площадь сечения (описано выше) и ее умножить на длину трубопровода. Если считать все по формуле, нужен будет внутренний радиус и общая длинна трубопровода. Рассчитаем сколько воды поместится в системе из 32 миллиметровых труб длиной 30 метров.

Сначала переведем миллиметры в метры: 32 мм = 0,032 м, находим радиус (делим пополам) — 0,016 м. Подставляем в формулу V = 3,14 * 0,016² * 30 м = 0,0241 м³. Получилось = чуть больше двух сотых кубометра. Но мы привыкли объем системы измерять литрами. Чтобы кубометры перевести в литры, надо умножить полученную цифру на 1000. Получается 24,1 литра.

Объем скважины и его расчет

Харис Садыков

2020 12 16

Просмотры: 48690

12345

Скважина — это отверстие в земле в виде цилиндра, который имеет большую длину и незначительный диаметр. Объем скважины определяется для того, чтобы:

Содержание:

• Объем скважины и его расчет
• Калькулятор объема онлайн
• Пример расчета

Обьем скважины и его расчет

Задача всех водозаборных скважин — с помощью специального оборудования поднимать воду с глубин и доставлять в колонку или в дом.

• заранее узнать, сколько воды в единицу времени можно получить. Это дебит источника.
• расчет позволяет понять, сколько грунта будет извлечено при ее возведении.

Чтобы вычислить объем скважины, расчет может выполняться по следующей формуле:

V=0,785*D²*L

здесь V – это объем скважины;

D – полезный (внутренний) диаметр обсадной трубы;

L – длина обсадной трубы/глубина погружения установки.

Перед тем как рассчитать объем скважины по этой формуле, учтите следующее:

• Значение диаметра пересчитывают в метры.
• Длину обсадной трубы определяют в метрах, суммируя длину всех звеньев (кроме выступающей части).
• Объем в куб. метрах, исходя из внутреннего диаметра обсадной трубы

Если скважина имеет участки разных размеров, диаметр уменьшается с глубиной, то нужно найти общий объем, рассчитав емкость каждого интервала и сложив:

Vскв=Va+Vb+Vc,

здесь Va, Vb, Vc — объемы разных участков.

Еще один вариант вычисления — использовать наш онлайн-калькулятор, который поможет быстро рассчитать объем скважины.

Калькулятор объема скважины онлайн

• Диаметр. Зависит от типа и габаритов насоса, его конструкции.
• Глубина. Зависит от объема/чистоты воды, мощности насоса.

На объем скважины еще влияет окружность обсадной трубы. Поскольку труба может быть выполнена из разных материалов, сечение у каждой отличается. Труба подбирается, прежде всего, по финансовым возможностям и может быть из стали, пластика или асбестобетона. В нашей компании мы используем только металлические трубы.

Внутренний диаметр обсадной трубы, м

Длина обсадной трубы, м

Объем скважины, m³ :

Пример расчета объема скважины

К примеру, есть небольшое хозяйство с участком, где глубина залегания грунтовых вод до 50 м. В этом случае уместно использовать шахту диаметром 100 мм и погружной насос достаточной мощности. Применяем формулу V=0,785*D²*L и получаем расчет объема скважины 0,785*0,100²*50 = 0,3925 м³

Кроме того, можно рассчитать и истинный напор воды. Для этого объем умножается на расход. При этом полезно учитывать поправочные коэффициенты, которые зависят от структуры воды, вида почвы, ее загрязненности и т.п.

Видео о способе расчета дебита (производительности) скважины

Калькулятор объема трубы

| Бесплатная электронная таблица

Некоторые примеры использования расчета объема трубы и результатов:

• Инженер-строитель проектирует свою конструкцию, чтобы выдержать вес труб
• Инженер-сантехник должен знать, что длительные «мертвые ноги» влекут за собой множество последствий. «Пути» — это холодная вода, которая отводится до того, как нагретая вода начинает сбрасываться из выпускного отверстия для нагретой воды, например, ждать, пока холодная вода станет теплой, прежде чем идти в душ . Последствия наличия длинных мертвых ветвей:
• Конечный пользователь будет недоволен ожиданием горячей воды в течение длительного времени, особенно если он находится в таком здании, как роскошный отель
• Клиент не захочет оплачивать дорогие счета за потраченную впустую воду и энергию
• Консультанты по устойчивому развитию часто стараются свести к минимуму потери воды и энергии, чтобы получить более высокий рейтинг устойчивости здания

Формула объема трубы

Объем воды в трубе относительно легко рассчитать самостоятельно, используя простую формулу.

Объем воды в трубе рассчитывается путем умножения внутреннего диаметра трубы на ее длину. Расчет зависит от двух факторов:

1. Внутренний диаметр или радиус трубы

(при увеличении диаметра или радиуса трубы увеличивается и объем трубы)

2. Длина трубы

(по мере увеличения длины трубы объем трубы также увеличивается)

Объем трубы измеряется в литрах (л), кубических метрах (м³) или галлонах (галлонах).

Формула, которую можно использовать для измерения объема трубы:

V = π⋅(D/2)²⋅L

В формуле объема трубы:

V – это объем трубы

D диаметр трубы

L длина трубы

π имеет постоянное значение 22/7 (3,14). выход (например, душ или раковина).

Расход на выходе измеряется в литрах в секунду (л/сек), кубических метрах в секунду (м³/сек) или галлонах в минуту (галлонов в минуту).

Формула, которую вы можете использовать для измерения времени ожидания:

T = V / Q

В формуле времени ожидания:

T – время

V – объем трубы

Q – расход на выходе

Электронная таблица объема свободной трубы и времени ожидания

Вы Вы можете скачать бесплатную таблицу объемов труб здесь в метрических единицах или британских единицах .

Как пользоваться электронной таблицей объема трубы и времени ожидания

Калькулятор объема трубы содержит простые инструкции. Как показано ниже, вам необходимо ввести информацию в определенные ячейки, и результаты будут предоставлены:

Если вы хотите рассчитать объем нескольких секций труб, различающихся по размеру, таблица объема труб настроена таким образом, чтобы вы могли получить и эти результаты.

Очень важно использовать в расчетах внутренний диаметр трубы, использование номинального или внешнего диаметра трубы приведет к неверным результатам.

Электронная таблица также содержит некоторые общие данные о трубах, но, пожалуйста, изучите их, чтобы убедиться, что они подходят для вашего приложения, прежде чем использовать их.

Создание диаграммы объема трубы

Вы также можете создавать свои собственные диаграммы в электронной таблице объема трубы.

Опять же, есть простые инструкции, которые предписывают вам ввести информацию в определенные ячейки, и результаты будут предоставлены:

Создав диаграмму, вы можете экспортировать ее в формате PDF, чтобы обращаться к ней в будущем.

Как h3X может помочь в расчете объема трубы?

При использовании h3X расчет объема трубы выполняется автоматически при построении макета. Результаты показаны ниже:

Вы также можете экспортировать проект в формате PDF с отображением тупиковых результатов. Вы можете поделиться этим с командой проекта, чтобы предоставить доказательства того, что водопроводная система была спроектирована с учетом объема трубы и тупиков.

Хотите узнать больше об объемах труб и мертвых участках?

Вы можете прочитать этот пост о том, почему «длина» не должна использоваться в качестве измерения для расчетов бездействия.

Течение воды в трубах Уравнения и калькулятор

Связанные ресурсы: калькуляторы

Течение воды в трубах Уравнения и калькулятор

Проектирование жидкостей и инженерный анализ

Течение воды в трубах Уравнения и калькулятор 9002 2

Объем воды, протекающей по трубе зависит от напора (давления), а также от диаметра трубы, характера внутренней поверхности, количества и формы изгибов. Напор может быть либо расстоянием между уровнями поверхности воды в водоеме и точкой сброса, либо он может быть вызван механически приложенным давлением, например, насосом, когда напор рассчитывается как расстояние по вертикали, соответствующее напору воды. давление.

Один фунт на квадратный дюйм равен 2,309 фута напора, а 1 фут напора равен давлению 0,433 фунта на квадратный дюйм.

Все формулы для нахождения количества воды, которое пройдет через трубу за заданное время, являются приблизительными. Приведенная ниже формула даст результаты в пределах 5–10 % от фактического расхода, если ее применять к тщательно проложенным и находящимся в удовлетворительном состоянии трубопроводам.

V _кадр/с = V · 0,7854
L _e = [ ( 4 d ) / 3 ] n (см. примечание внизу)

Где:

В = приблизительная средняя скорость в футах в секунду
V _fps = приблизительный средний объем в кубических единицах в секунду
C = коэффициент из сопроводительной таблицы
D = диаметр трубы в футах;
h = общий напор в футах;
L = общая длина трубопровода в футах + L _e
L _e = Эквивалентная длина изгиба под прямым углом в футах
n = количество изгибов под прямым углом

Коэффициент C
(Экстраполировать C, где требуется)

Примечание:

Потеря напора из-за изгиба трубы чаще всего указывается как эквивалентная длина прямой трубы, которая вызовет такую ​​же потерю напора, как и изгиб.