Как вычислить площадь поперечного сечения трубы
Для круглой трубы площадь поперечного сечения рассчитывается с использованием площади круга по следующей формуле:
Sтр = ∏ х R2;
Где:
- R – внутренние радиус трубы;
- ∏ – постоянная величина 3,14.
Пример:
Sтр Ø = 90 мм, или R = 90 / 2 = 45 мм или 4,5 см. Согласно формуле, Sтр = 2 х 20,25 см2 = 40,5 см2, где 20,25 – это 4,5 см в квадрате.
Параметры трубопровода
Площадь сечения профилированной трубы Sпр нужно рассчитывать по формуле, применяемой для вычисления площади прямоугольной фигуры:
Sпр = a х b;
Где:
a и b – стороны прямоугольной профилированной трубы. При сечении трубопровода 40 х 60 мм параметр Sпр = 40 мм х 60 мм = 2400 мм2 (20 см2, или 0,002 м2).
Как рассчитать объем воды в водопроводной системе
Для расчета объема трубы в литрах в формулу следует подставлять внутренний радиус, но это не всегда возможно, например, для радиаторов сложной формы или расширительной емкости с перегородками, для отопительного котла. Котел отопления.
Поэтому сначала нужно узнать объем изделия (обычно из технического паспорта или другой сопроводительной документации). Так, у чугунного стандартного радиатора объем одной секции равен 1,5 л, для алюминиевых – в зависимости от конструкции, вариантов которых может быть достаточно много. Геометрические параметры алюминиевых радиаторов
Узнать объем расширительного бачка (как и других нестандартных емкостей любого назначения) можно, залив в него заранее измеренный объем жидкости. Для подсчетов объема любой трубы нужно измерить ее диаметр, затем вычислить объем одного погонного метра, и умножить результат на длину трубопровода.
В справочной литературе, предназначенной для регламентирования параметров труб, приведены таблицы со значениями, которые нужны для расчетов объемов труб и других изделий. Эта информация является ориентировочной, но достаточно точной для того, чтобы использовать ее на практике. Выдержка из такой таблицы приведена ниже, и она пригодится для домашних расчетов:
Ø внутр, мм | Vвнутр 1 погонного метра трубы, л | Vвнутр 10 погонных метров трубы, л |
4,0 | 0,0126 | 0,1257 |
5,0 | 0,0196 | 0,1963 |
6,0 | 0,0283 | 0,2827 |
7,0 | 0,0385 | 0,3848 |
8,0 | 0,0503 | 0,5027 |
9,0 | 0,0636 | 0,6362 |
10,0 | 0,0785 | 0,7854 |
11,0 | 0,095 | 0,9503 |
12,0 | 0,1131 | 1,131 |
13,0 | 0,1327 | 1,3273 |
14,0 | 0,1539 | 1,5394 |
15,0 | 0,1767 | 1,7671 |
16,0 | 0,2011 | 2,0106 |
17,0 | 0,227 | 2,2698 |
18,0 | 0,2545 | 2,5447 |
19,0 | 0,2835 | 2,8353 |
20,0 | 0,3142 | 3,1416 |
21,0 | 0,3464 | 3,4636 |
22,0 | 0,3801 | 3,8013 |
23,0 | 0,4155 | 4,1548 |
24,0 | 0,4524 | 4,5239 |
26,0 | 0,5309 | 5,3093 |
28,0 | 0,6158 | 6,1575 |
30,0 | 0,7069 | 7,0686 |
32,0 | 0,8042 | 8,0425 |
Параметры пластиковых труб
Материал, из которого изготавливаются трубы для водопровода или канализации, может быть разным, соответственно, характеристики труб тоже будут отличаться. Стальные трубы, например, которые имеют большой внутренний диаметр, пропустят намного меньшее количество воды, чем аналогичные трубы из пластика или пропилена.
Это происходит из-за разной гладкости внутренней поверхности трубы – у железных изделий она намного меньше, а ППР и ПВХ трубы не имеют шероховатостей на внутренних поверхностях. Но металлические трубы помещают в себя больший объем жидкости, чем изделия из других материалов с одинаковым внутренним сечением. Поэтому все расчеты для труб из разных материалов необходимо проверять, и сделать это можно как в онлайн калькуляторе, так и в настольной компьютерной программе, специально для этого предназначенной. Десктопная программа для расчетов объема
Условный проход | Наружный диаметр | Толщина стенки труб | Масса 1 м труб, кг | ||||
Легких | Обыкновенных | Усиленных | Легких | Обыкновенных | Усиленных | ||
6 | 10,2 | 1,8 | 2,0 | 2,5 | 0,37 | 0,40 | 0,47 |
8 | 13,5 | 2,0 | 2,2 | 2,8 | 0,57 | 0,61 | 0,74 |
10 | 17,0 | 2,0 | 2,2 | 2,8 | 0,74 | 0,80 | 0,98 |
15 | 21,3 | 2,35 | – | – | 1,10 | – | – |
15 | 21,3 | 2,5 | 2,8 | 3,2 | 1,16 | 1,28 | 1,43 |
20 | 26,8 | 2,35 | 1,42 | – | |||
20 | 26,8 | 2,5 | 2,8 | 3,2 | 1,50 | 1,66 | 1,86 |
25 | 33,5 | 2,8 | 3,2 | 4,0 | 2,12 | 2,39 | 2,91 |
32 | 42,3 | 2,8 | 3,2 | 4,0 | 2,73 | 3,09 | 3,78 |
40 | 48,0 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 3,33 | 3,84 | 4,34 |
50 | 60,0 | 3,0 | 3,5 | 4,5 | 4,22 | 4,88 | 6,16 |
65 | 75,5 | 3,2 | 4,0 | 4,5 | 5,71 | 7,05 | 7,88 |
80 | 88,5 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 7,34 | 8,34 | 9,32 |
90 | 101,3 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 8,44 | 9,60 | 10,74 |
100 | 114,0 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 10,85 | 12,15 | 13,44 |
125 | 140,0 | 4,0 | 4,5 | 5,5 | 13,42 | 15,04 | 18,24 |
150 | 165,0 | 4,0 | 4,5 | 5,5 | 15,88 | 17,81 | 21,63 |
Если схема вашего трубопровода имеет свою специфику, рассчитать точные параметры для требуемого расхода жидкости можно по формулам, которые приведены выше.
Скорость течения жидкости равна
где q > расчетный расход жидкости, м3/с;
– площадь живого сечения трубы, м2.
Коэффициент сопротивления трения λ определяется в соответствии с регламентами свода правил СП 40-102-2000 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования»:
где b – некоторое число подобия режимов течения жидкости; при b > 2 принимается b = 2.
где Re – фактическое число Рейнольдса.
где ν – коэффициент кинематической вязкости жидкости, м²/с. При расчетах холодных водопроводов принимается равным 1,31 · 10-6 м²/с – вязкость воды при температуре +10 °С;
Reкв >- число Рейнольдса, соответствующее началу квадратичной области гидравлических сопротивлений.
где Кэ – гидравлическая шероховатость материала труб, м. Для труб из полимерных материалов принимается Кэ = 0,00002 м, если производитель труб не дает других значений шероховатости.
В тех случаях течения, когда Re ≥ Reкв, расчетное значение параметра b становится равным 2, и формула ( 4 ) существенно упрощается, обращаясь в известную формулу Прандтля:
При Кэ = 0,00002 м квадратичная область сопротивлений наступает при скорости течения воды (ν= 1,31 · 10-6 м²/с), равной 32,75 м/с, что практически недостижимо в коммунальных водопроводах.
Для повседневных расчетов рекомендуются номограммы, а для более точных расчетов – «Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов», том 1 «Напорные трубопроводы» (А.Я. Добромыслов, М., изд>во ВНИИМП, 2004 г.).
При расчетах по номограммам результат достигается одним наложением линейки – следует прямой линией соединить точку со значением расчетного диаметра на шкале dр с точкой со значением расчетного расхода на шкале q (л/с), продолжить эту прямую линию до пересечения со шкалами скорости V и удельных потерь напора 1000 i (мм/м). Точки пересечения прямой линии с этими шкалами дают значение V и 1000 i.
Как известно, затраты электроэнергии на перекачку жидкости находятся в прямой пропорциональной зависимости от величины Н (при прочих равных условиях). Подставив выражение ( 3 ) в формулу ( 2 ), нетрудно увидеть, что величина i (а, следовательно и Н) обратнопропорциональна расчетному диаметру dр в пятой степени.
Выше показано, что величина dр зависит от толщины стенки трубы e: чем тоньше стенка, тем выше dр и тем, соответственно, меньше потери напора на трение и затраты электроэнергии.
Если в дальнейшем по каким-либо причинам меняется значение MRS трубы, ее диаметр и толщина стенки (SDR) должны быть пересчитаны.
Следует иметь в виду, что в целом ряде случаев применение труб с MRS 10 взамен труб с MRS 8, тем более труб с MRS 6,3 позволяет на один размер уменьшить диаметр трубопровода. Поэтому в наше время применение полиэтилена РЕ 80 (MRS и PE 100 (MRS 10) взамен полиэтилена РЕ 63 (MRS 6,3) для изготовления труб позволяет не только уменьшить толщину стенки труб, их массу и материалоемкость, но и снизить затраты электроэнергии на перекачку жидкости (при прочих равных условиях).
В последние годы (после 2013) трубы изготовленные из полиэтилена ПЭ80 практически полностью вытеснены из производства трубами изготовленные из полиэтилена марки ПЭ100. Объясняется это тем, что сырье из которого производятся трубы поставляется из-за границы маркой ПЭ100. А еще тем, что полиэтилен 100 марки имеет более прочностные характеристики, благодаря чему, трубы выпускаются с теми же характеристиками, что трубы из ПЭ80, но с более тонкой стенкой, за счет чего увеличивается пропускная способность полиэтиленовых трубопроводов.
Номограмма для определения потерь напора в трубах диаметрами 6 , 100 мм.
Номограмма для определения потерь напора в трубах диаметрами 100 , 1200 мм.
Как выполняются расчеты объема труб с профильным сечением
Как правило, описывая проведение вычислений объема трубопроката, по умолчанию ведут речь исключительно об изделиях круглого сечения. Однако в современный обиход все более активно включаются профильные трубы, обладающие различным по форме сечением:
- овальным;
- квадратным;
- прямоугольным;
- трапециевидным.
При прямоугольном сечении вычисление объема трубы ведется по формуле V = SH (в развернутом виде – abH), т. е. требуются данные о габаритах изделия – длине, ширине, высоте. При сечении 15х10 мм для пятиметрового отрезка получаем 0,015х0,010х5, что равняется 0,0075 м3 или семи с половиной литрам.
Вычисления для изделия с квадратным сечением упрощаются, так как необходимо знать значения только одной стороны сечения и длины. Формула такова:
V = а2H.
При сечении 180х180 мм для пятиметрового отрезка получаем 0,182х5, что равняется 0,16 м3 или 160 литрам.
При овальном сечении применяют формулу:
V = SL.
Вычисление площади овального сечения ведется с использованием формулы S = πав, где нужно подставить значения длины большой и малой полуосей эллипса (овала).
Проще всего рассчитать объем квадратной профильной трубы, так как все четыре ее стороны одинаковые
Трапециевидное сечение труб, все чаще используемое, наряду с прямоугольным, при обустройстве канализации или дымохода, для определения объема предполагает применение все той же формулы V = SL. Для вычисления площади трапеции берется формула S = 0,5 ав.
Появление все большего количества специальных компьютерных программ для проведения расчетов в отношении трубопроката различного профиля позволяет существенно упростить процесс. Достаточно воспользоваться услугами какого-либо онлайн-калькулятора и ввести имеющиеся в распоряжении данные, чтобы моментально получить необходимые результаты.
https://youtube.com/watch?v=ZmYg285gv2Q
Требования ГОСТ и СНиП
В современных многоэтажных домах монтаж системы отопления осуществляют, опираясь на требования ГОСТа и СНиП. В нормативной документации оговорен диапазон температур, которые центральное отопление должно обеспечить. Это от 20 до 22 градусов С при параметрах влажности от 45 до 30%.
Чтобы достичь этих показателей, необходим просчет всех нюансов в работе системы еще при разработке проекта. Задача теплотехника — обеспечить минимальную разность значений давления жидкости, циркулирующей в трубах, между нижними и последними этажами дома, сократив тем самым теплопотери.
Этажность | Рабочее давление, атм |
До 5 этажей | 2-4 |
9-10 этажей | 5-7 |
От 10 и выше | 12 |
На реальную величину давления влияют следующие факторы:
- Состояние и мощность оборудования, подающего теплоноситель.
- Диаметр труб, по которым теплоноситель циркулирует в квартире. Бывает, что желая повысить температурные показатели, хозяева сами меняют их диаметр в большую сторону, снижая общее значение давления.
- Расположение конкретной квартиры. В идеале это не должно иметь значения, но в действительности существует зависимость от этажа, и от удаленности от стояка.
- Степень износа трубопровода и нагревательных приборов. При наличии старых батарей и труб не следует ожидать, что показатели давления останутся в норме. Лучше предупредить возникновение нештатных ситуаций, заменив отслужившую свое теплотехнику.
Как меняется давление от температуры Проверяют рабочее давление в высотном доме при помощи трубчатых деформационных манометров. Если при проектировании системы конструкторы заложили автоматическую регулировку давления и его контроль, то дополнительно устанавливают датчики разных типов. В соответствии с требованиями, прописанными в нормативных документах, контроль осуществляют на наиболее ответственных участках:
- на подаче теплоносителя от источника и на выходе;
- перед насосом, фильтрами, регуляторами давления, грязевиками и после этих элементов;
- на выходе трубопровода из котельной или ТЭЦ, а также на вводе его в дом.
Обратите внимание: 10% разницы между нормативным рабочим давлением на 1 и 9 этаже — это нормально
Принцип покраски труб
Если планируется покраска труб холодного водоснабжения, их предварительно нужно просушить. Для начала заготовьте воды, чтобы вам хватило на 24 часа. В это время не открывайте холодный кран. В течение суток водопровод нагреется до температуры помещения, вместе с тем исчезнет весь конденсат. Если планируется покраска стояка холодной воды, то для его просушки придется использовать вентилятор. С него должна исчезнуть вся влага.
Когда с просушкой закончено, можно переходить к подготовке поверхности. Трубы нужно тщательно прочистить и обезжирить. Обычно для удаления краски выполнения работы достаточно использования ножа.
Если она не отстает, попробуйте нагреть ее строительным феном либо газовой горелкой. Но следите за температурой, перегрев может привести к протечке резьбовых соединений. Теперь нужно будет зачистить поверхность при помощи металлической щетки. На трубе не должно остаться каких-либо наслоений краски или других материалов.
Можно переходить к грунтовочным работам, затем уже идет покраска. Желательно наносить два слоя, хоть тогда расход краски на трубу будет выше. Предпочтительно выбирать жидкую краску. Если она слишком густая, то ее необходимо развести. В противном случае образуются неопрятные подтеки, да и сохнуть такое покрытие будет значительно дольше.
Особый случай
Многие интересуются, возможна ли покраска горячих труб. Выполнение данной задачи под силу любому желающему
Но тут есть определенные нюансы, которые нужно брать во внимание
Особенности покраски горячих труб:
Стоит понимать, что нанесение краски кисточкой — не лучший вариант. Поскольку труба горячая, покрытие будет быстро засыхать, еще до полного растирания. Из-за этого покрашенное изделие будет выглядеть неэстетично и со следами от кисточки. Поэтому желательно приобретать аэрозольную краску
Еще можно использовать краскопульт.
Крайне важно рассчитать покраску трубы заранее и купить материала с запасом. Ведь остатки можно будет использовать в будущем
А вот при недостатке краски возникнет множество трудностей.
Краска при высыхании будет источать резкий запах. Его вдыхание приведет к плохому самочувствию человека и негативно скажется на его здоровье. Поэтому желательно заранее продумать вопрос о вентиляции и выполнять работу в респираторе.
Необходимо тщательно подойти к вопросу выбора краски. Специалисты рекомендуют использовать термостойкую эмаль с устойчивостью к высоким температурам. Низкокачественная краска быстро поменяет цвет.
Расчет объема трубы из стали
Трубы из стали бывают обычные или усиленные. Обычные трубы имеют внутренний диаметр 27,1 мм, а усиленный вид – 25,5 мм. Но специалисты в своих расчетах используют величину условного прохода Ду (Dn). Эта величина считается безразмерной и удобной для расчетов, т. к. с различиями диаметра труб усложняется весь объем работы. Поэтому все сложности свели к одному знаменателю, который и требует специальные таблицы и тонкости вычислений. В случаях стыковки труб из стали (дюйм) с пластиковыми или алюминиевыми (мм) на практике используют специализированные фитинг – соединения.
Расчет объема трубопровода в отопительной системе необходим, например, для определения размера мембранного (расширительного) бака. Общий объем воды в системе отопления также достаточно легко посчитать, но необходимости в этом большой нет, а вот антифриз требует расчетов, потому что каждый его литр стоит дополнительных затрат. Для вычислений понадобится также узнать, из какого материала изготовлены секции радиаторов, их расстояние между собой и количество секций в каждом радиаторе. Конечный результат лучше указывать в литрах, т. к. объемы жидкостей стандартно измеряются литражом. Для этого полученный итог в кубических сантиметрах делится на 1000. Количество теплоносителя в котле останется только прибавить, так получится объем трубопровода.
Большинство обывателей не очень понимают, насколько важно бывает произвести расчет объема трубы. Но профессиональные специалисты подтвердят необходимость расчетов
Так как по своей практике они сталкивались с тем, что труба может быть закрыта с другой стороны (цилиндр) или существует необходимость точного представления о создаваемом давлении, потому как его можно оптимизировать, меняя именно объем трубы на конкретном участке
Так как по своей практике они сталкивались с тем, что труба может быть закрыта с другой стороны (цилиндр) или существует необходимость точного представления о создаваемом давлении, потому как его можно оптимизировать, меняя именно объем трубы на конкретном участке.
Подробный расчет площади трубы
Для самых разных целей требуется знать, какая площадь будет у какой-либо трубы. Посчитать ее можно с помощью онлайн-калькулятора или же с помощью простых формул. Для расчета площади трубы, например, стальной, необходимо воспользоваться алгоритмом.
Алгоритм:
- Сначала следует определить диаметр трубы, полученный результат необходимо умножить на число Пи.
- Полученную цифру следует умножить на длину трубы, в результате чего будет известна внешняя площадь.
- Если требуется высчитать внутреннюю площадь трубы, формула несколько изменяется, сначала также определяется диаметр, после измеряется толщина ее стенок.
- Из диаметра вычитают толщину стенок трубы, и полученный результат снова умножается на длину.
Расчет наружной площади необходим для того, чтобы знать, какое количество краски или укрывного материала понадобится для трубы. Также это знание поможет при проектировании систем теплоснабжения с тем, чтобы знать, какие теплопотери могут быть.
Помимо расчета площади труб, предназначенных для жидкости, есть воздуховодные варианты, для круглой расчет примерно такой же. А вот для расчета площади овала или овальной трубы, следует определить 2 радиуса, после чего их следует перемножить между собой, и получившийся результат умножить на число Пи.
Расчет объема воды, находящейся во всей системе
Полное количество воды считают сложением объемов всех составляющих систему отопления элементов:
- трубопровода;
- батарей;
- котла отопления;
- бойлера;
- бака для компенсации расширения воды.
Сколько жидкости вмещают батареи, котел и бойлер, написано в технических характеристиках этих изделий. Если радиаторы набираются самостоятельно, то их вместимость определяется путем умножения нормативного объема секции, указанного в паспорте, на количество элементов, смонтированных в одном блоке.
В случае отсутствия документации можно заполнить одну секцию водой с помощью мерного сосуда. Определив полную вместимость сети, устанавливают размер расширителя — он составляет десятую часть от количества воды во всей сети.
Мне нравитсяНе нравится
Объем краски
Не только площадь трубы под покраску определяет количество необходимого материала
Важно сколько слоев будет наноситься на изделие, и какой состав будет использоваться
Так, По ГОСТ 8292-95 для покраски стальных и деревянных изделий, эксплуатируемых на свежем воздухе, нужно использовать масляные густотертые краски, разведенными натуральными олифами. Причем согласно тому же ГОСТ 8292-95 краску нужно наносить в 2 слоя. То есть, при полученных размерах в 54 м2, например, оказывается, что реально нужен объем краски для покрытия площади в 108 м2.
Масляная краска – наиболее известный и доступный по стоимости материал. Однако из-за не слишком-то приятного запаха в быту стараются найти ей альтернативу. Таковой может служить:
- акриловая эмаль – на органических растворителях. При застывании образует блестящую гладкую водостойкую поверхность;
- алкидная эмаль – формирует очень прочное, не склонное к растрескиванию покрытие. Но, правда, этот вариант дороже;
- водно-дисперсионные составы – по большей части годятся только для бытового применения внутри здания. Запаха неприятного они не имеют, однако и стойкостью не отличаются.
Перед покраской обязательно нужно прогрунтовывать изделие, иначе все вычисления пойдут насмарку. Без этого краски понадобится заметно больше, так как она заполняет собой все те неровности, которые в первом случае заполняла бы грунтовка.
Дымовые конструкции требуют особого подхода. Температура нагрева их заметно выше, так что для дымовой трубы нужна специальная краска, куда более устойчивая к нагреву.
Введите параметры для расчёта в онлайн калькулятор
Предлагаем ввести параметры в для расчета объёма в онлайн калькулятор.
Почему необходимо заранее рассчитать объем жидкости в трубе калькулятором, только после этого приступать к закупкам? Ответ очевиден – для того чтобы определить, сколько надо приобрести теплоносителя, чтобы заполнить систему отопления дома
Особенно это важно для домов периодического посещения, которые на длительное время остаются холодными. Вода внутри такой отопительной системы неминуемо замерзнет, разрывая проводящие элементы и радиаторы
Кроме того, нужно учитывать и моменты которые перечислены в расположенном ниже списке.
- Вместимость расширительного бачка. Этот параметр всегда указывается в паспорте на это изделие, но если такая возможность отсутствует, можно просто заполнить емкость определенным количеством литров воды, после чего использовать эту информацию.
- Емкость нагревательных элементов – радиаторов отопления. Такие данные также можно получить из технического паспорта или инструкции для одной секции. После чего, воспользовавшись проектными данными, умножить емкость одной секции на их общее число.
- Количество жидкости внутри различных узлов, а также системах управления и контроля, например – тепловых насосов, манометрах и тому подобное. Впрочем, эта величина будет небольшой, не выше статистической погрешности, поэтому данные третьего пункта обычно игнорируют.
Если система водоснабжения или отопления выполняется из металлических изделий, нужно учитывать некоторые их особенности. Так, водогазопроводный сортамент по ГОСТ 3262-84 выпускается трех серий:
- легкая;
- средняя;
- тяжелая.
При этом различие состоит именно по толщине стенок, что при равенстве внешнего размера, говорит об уменьшении внутреннего сечения для разных исполнений
Поэтому при закупке следует обращать внимание именно на этот показатель, чтобы внутренний проход был одинаков по всей протяженности водопровода или отопления. Расчет объема жидкости в трубе, с использованием калькулятора можно произвести, воспользовавшись следующей формулой:
- V – объем метра трубы, см3.
- 100 – длина, см.
- Число «пи», равное 3.14.
- Радиус внутреннего канала, см. здесь – площадь поперечного сечения внутренней полости.
При расчете нужно руководствоваться не сертификатными данными или вывеской продавца. Желательно тщательно измерить размер внутреннего отверстия, используя штангенциркуль, а при подсчете руководствоваться именно этими данными.
Кроме принадлежности к одной серии, о чем упоминалось выше, нужно учитывать возможность использования исходного материала на минусовых допусках, что закономерно повлияет на размер сечения в сторону его увеличения. Если есть возможность воспользоваться при закупке интернетом, можно использовать встроенный программный calculator, рассчитать объем воды в трубе онлайн. Но при этом исходные данные нужно водить реальные. Настоятельно рекомендуем перед использованием калькулятора ознакомиться с инструкцией, в таком случае расчеты будут верными со стопроцентной гарантией.
С их использованием должны рассчитываться также другие параметры системы, включая вес погонного метра и прочее. Широкое применение при выполнении таких операций нашли специально разработанные таблицы. Но они справедливы только для номинальных размеров, любые отклонения они не учитывают. Определяя объем воды в трубе онлайн калькулятором, ошибиться маловероятно.
Формула расчета объема трубы
Чтобы приступить к расчетам, следует узнать исходные данные. Например, понадобится радиус трубы. Отсюда можно получить показатель того, сколько занимает труба или сколько она вмещает в себя. Для нашего случая (определения вместительности воды) подойдет второй вариант.
Как узнать радиус? Достаточно знать диаметр трубы, который необходимо разделить на два. В нашем случае речь идет о внутреннем диаметре. Если по каким-то причинам этот параметр неизвестен, тогда можно ориентироваться по длине окружности. Для этого при помощи гибкого метра замеряем этот показатель, а затем делим его на 2Пи, что приблизительно равняется 6,28.
Также потребуется определить и площадь сечения изделия. Для этого снова используем число Пи, которое нужно умножить на квадрат радиуса. При этом данный параметр мы получим в той же единице измерения, в которой был взят радиус. Это значит, что если радиус был представлен в метрах, то и площадь сечения мы получим в квадратных метрах.
В итоге остается подставить полученные значения в основную формулу, умножив площадь сечения трубы на длину.
Расчет объема воды в трубе и системе
Чтобы определить этот параметр, в указанную выше формулу нужно подставить данные внутреннего радиуса трубы. Но как быть, если нужно подсчитать весь объем системы отопления, которая состоит еще и из радиаторов, и из котла отопления, и из расширительного бака?
Нужно вычислить объем радиатора. Сделать это достаточно просто. Нужно узнать из технического паспорта, каков объем одной секции, а затем умножить это число на количество секций в определенной батарее. Так, зачастую в чугунных радиаторах эта цифра для одной секции составляет порядка 1,5 литра. Если радиатор биметаллический, тогда эта цифра может быть в десять раз меньше.
Расчет трубы — веса, массы, диаметра
Что касается объема воды в котле, то эти данные также имеются в паспорте.
Чтобы измерить вместительность расширительного бака, нужно заполнить его измеренным количеством воды.
С трубами, как уже говорилось, также просто. Полученные значения для каждого метра определенного диаметра необходимо лишь умножить на метраж этого диаметра труб. Нужно отметить, что в соответствующей литературе, а также в Сети имеются специальные таблицы, которые позволяют определить данные, исходя из других параметров, учитывая материал и особенности изделий. Только необходимо понимать, что эти цифры ориентировочные. Однако погрешность будет незначительной, если принять их для расчета объема воды.
Нельзя не отметить в этом вопросе одну характерную особенность. Стальные трубы большего диаметра пропускают воды меньше, чем полипропиленовые трубы аналогичного диаметра. Это связано с тем, что последние имеют более гладкую внутреннюю поверхность, а стальные – шероховатую. Однако при этом стальные изделия имеют больший объем воды, чем в аналогичных по пропускному сечению остальных видах труб.
Расчет объема необходим для определения вместимости какой-либо емкости, также отражает размеры определенного объекта. Для упрощения всех расчетов, можно использовать онлайн-калькулятор, но не всегда есть возможность им пользоваться. Проще сделать несколько замеров, и умножить между собой получившиеся цифры.
Как правильно рассчитать объем воды в трубе
Расчет объема трубы
При расчетах рекомендуется самостоятельно проверять размеры внутреннего сечения труб с помощью штангенциркуля. Если измерительное устройство не предназначено для измерения внутреннего диаметра, тогда меряют отдельно внешний и толщину стенки, а затем из большего вычитают меньшее – это и будет искомое число. Его и нужно использовать в расчетной формуле. Объем жидкости вычисляют с помощью следующих чисел:
- r – радиус внутренней окружности, диаметр делят на 2;
- число π (пи) – постоянная математическая величина, которая является отношением длины окружности к ее диаметру и равняется 3,14;
- 100 см – длина участка трубы, по которому проводится расчет, можно взять другое значение.
Формула определения площади сечения неполностью заполненных труб
Объем вычисляют в метрах кубических по формуле: V=100 x πr2. По такой же формуле можно высчитать внутренний объем септика цилиндрической формы или мембранного бака.
Чтобы перевести длину участка водопроводной трубы в литры, нужно объем умножить на 1000, так как в 1 кубометре 1000 литров воды. Вес воды в трубе объемом 1 кубический метр равняется 1 тонне.
При расчетах фактических показателей нужно иметь ввиду, что пропускная способность трубы зависит также от материала, из которого она изготовлена. Например, пластиковые изделия имеют большую пропускную способность, а стальные на порядок меньше из-за наличия шероховатостей внутри. Поэтому вычисления делаются на каждый участок отдельно, если они изготовлены из разных материалов.
Таблица размеров труб в дюймах/миллиметрах:
Размер трубы в дюймах | Внешний диаметр | Внутренний диаметр |
1 | 33,5 | 25 |
3/4 | 26,8 | 20 |
1/2 | 21,3 | 15 |
3/8 | 17 | 10 |
1/4 | 13,5 | 8 |
2 | 60 | 50 |
3 | 88,5 | 80 |
Если планируется только строить водопровод, расчеты проводят заранее, чтобы соизмерить их с мощностью насоса и дебитом скважины, а также объемом канализационных труб.
Когда водопроводная система уже находится в эксплуатации и есть потребность, к примеру, увеличить септик, можно воспользоваться таблицей, которая без калькулятора дает точное значение объема. При этом измерить можно будет только внешний диаметр, хотя для подсчета количества жидкости в трубах нужен именно внутренний. Для этого берут среднюю толщину стенки пластиковой или металлической трубы, исходя из ее диаметра и вычитают из размера внешнего диаметра. Можно получить значение объема на 1 погонный метр. Если магистраль длинная, на 10 или 100м. Эти расчеты актуальны для подпольного отопления, где металлопластиковые или медные трубы укладываются близко друг к другу.
Таблица соотношения внутреннего диаметра и объема жидкости в литрах:
Внутренний диаметр | В 1 метре | В 10 м | В 100 м |
8 | 0,0503 | 0,503 | 5,03 |
10 | 0,0785 | 0,785 | 7,85 |
12 | 0,1131 | 1,131 | 11,31 |
14 | 0,1539 | 1,539 | 15,39 |
16 | 0,2011 | 2,011 | 20,11 |
18 | 0,2545 | 2,545 | 25,45 |
20 | 0,3142 | 3,142 | 31,42 |
22 | 0,3801 | 3,801 | 38,01 |
24 | 0,4524 | 4,524 | 45,24 |
26 | 0,5309 | 5,309 | 53,09 |
28 | 0,6158 | 6,158 | 61,58 |
30 | 0,7069 | 7,069 | 70,69 |
32 | 0,8042 | 8,042 | 80,42 |
34 | 0,9079 | 9,079 | 90,79 |
36 | 1,0179 | 10,179 | 101,79 |
38 | 1,1341 | 11,341 | 113,41 |
40 | 1,2566 | 12,566 | 125,66 |
42 | 1,3854 | 13,854 | 138,54 |
44 | 1,5205 | 15,205 | 152,05 |
46 | 1,6619 | 16,619 | 166,19 |
48 | 1,8096 | 18,096 | 180,96 |
50 | 1,9635 | 19,635 | 196,35 |
52 | 2,1237 | 21,237 | 212,37 |
54 | 2,2902 | 22,902 | 229,02 |
56 | 2,4630 | 24,630 | 246,30 |
100 | 7,8540 | 78,540 | 785,40 |
110 | 8,6590 | 86,590 | 856,90 |
Трубы с диаметром больше 110 мм редко применяются при подводе и отводе воды из частного дома, поэтому значения их объема не указаны. Такие трубы используются в городских канализациях и для отвода стоков из многоквартирного дома. При этом объем жидкости рассчитывается с учетом дополнительных параметров, например, сопротивления труб из стали или чугуна.
Рекомендуется при подсчете объема воды для частного дома округлять величины в сторону увеличения на случай, если придется устанавливать дополнительные точки водозабора.