Průřez potrubí a jeho vnitřní objem: metody výpočtu

Dnes máme malou exkurzi do školních programů geometrie a fyziky. Připomínáme, jak se vypočítá průřezová plocha potrubí a jeho vnitřní objem. Navíc musíme zjistit, jak změny průměru potrubí působí na tlak v průtoku kapaliny. Tak pojď.

Vypočítejte plochu průřezu

Je zřejmé, že vzorec průřezu potrubí bude záviset na tvaru této části. Jaké možnosti jsou možné?

Kolo

Oblast kruhu je S = Pi R ^ 2, kde:

• S je požadovaná hodnota;
• Pi je počet pi, který je obvykle zaokrouhlený na 3,14;
• R je poloměr kruhu (pro trubku, polovinu vnitřního průměru).

Jako příklad vypočítáme vnitřní průřezovou oblast kulatého potrubí o vnitřním průměru 100 milimetrů.

1. Poloměr bude samozřejmě 50 mm nebo 0,05 metru.
2. Plocha se bude rovnat 3,14 x 0,05 ^ 2 = 0,00785 m2.

Vezměte prosím na vědomí, že při výpočtu průtoku gravitačních průtokových potrubí (např. Domácích odpadních vod) je skutečná, ne tak moc, ale takzvaná živá část průtoku omezena na průměrnou hladinu vody.

Kde mohu získat údaje o vnitřním průměru trubek GVP používaných při instalaci vnitřních stavebních komunikací? Prodejci obvykle uvádějí pouze dálkové ovládání (podmíněný průchod) a typ je lehký, obyčejný nebo zesílený.

Veškeré potřebné informace lze nalézt v normě GOST 3262-75, podle které jsou tyto výrobky vyráběny.

Jak můžete vypočítat skutečný vnitřní průměr z této tabulky sami?

Pokyn je jednoduchý a obecně zřejmý.

1. Vyberte vhodné produkty, které vás zajímají, a typ.
2. Odečtěte od vnějšího průměru dvojnásobek tloušťky stěn.

Tip: online kalkulačka průřezu jakéhokoli typu potrubí je často k dispozici na webových stránkách výrobce nebo prodejců.

Náměstí

Profilové trubky se poměrně vzácně používají pro přepravu kapalin: to jsou oblasti s prioritním využitím pro kruhové trubky.

Proč

• Kruh má minimální délku stěny s maximální plochou všech geometrických tvarů.. Odtud - praktický důsledek: s konstantní tloušťkou stěn, kulaté potrubí bude mít maximální průchodnost. Jinými slovy, s pevnou únosností bude cena za běžný metr kulatého potrubí minimální.
• Díky této stejné funkci má kulatá trubka maximální pevnost v tahu.. Tlak není marně měřený v kilogramech na čtvereční centimetr: čím větší je plocha stěn potrubí, tím větší je síla působící na ně při stálém tlaku uvnitř potrubí.

V některých případech je však nutné vypočítat vnitřní průřez proftrub. V případě čtvercové trubky se rovná čtverci rozdílu mezi vnějším rozměrem trubky a její dvojitou tloušťkou stěn. Takže u produktu o rozměrech 100x100 mm se stěnami o tloušťce 4 mm bude mít výpočet formu (100 - (4 x 2)) ^ 2 = 8464 mm2.

Dávejte pozor! Většina vzorců používá plochu vyjádřenou v metrech čtverečních. Přepočítací koeficient mm2 na m2 je 1: 1 000 000, tedy ve výše uvedeném případě dostaneme 0,008464 m2.

Obdélníkový

Schéma výpočtu je téměř totožná se schématem popsaným pro čtvercové potrubí. Jediný rozdíl je, že stěny nejsou stejné; Násobíme tak jejich rozměry minus ano, opět dvojnásobek tloušťky stěn.

Takže u obdélníkové trubky o rozměrech 150x180 mm s tloušťkou stěny 6 mm bude vyhledávaná hodnota (150 - (6 x 2) x (180 - 6 x 2) = 23184 mm2 nebo 0,023184 m2.

Hlasitost

Všechno zde je celkem jednoduché. Objem potrubí libovolného typu se rovná součinu jeho délky (tvarování) v průřezu. V posledním příkladu bude vnitřní objem 25metrového potrubí 0.023184 x 25 = 0.5796 m2.

Průřez a tlak

Bydlel ve slavném 18. století švýcarský Daniel Bernoulli. Žil, žil a formuloval mezitím zákon, který později označil začátek moderní hydrodynamiky a byl pojmenován po něm.

Pokud překládáme suchý jazyk vzorců do ruštiny, na které jsme zvyklí, pak to může být formulováno následovně: průtok je nepřímo úměrný statickému tlaku kapaliny nebo plynu v něm.

Z praktického hlediska to znamená, že při průchodu průměru potrubí se průtok chová v rozporu se zdravým rozumem: zvýšení průřezu způsobuje zvýšení tlaku, zatímco pokles a související zrychlení pohybu kapaliny nebo plynu vzrůstá.

V současné době se tento efekt široce používá v mechanismech různých účelů.

Uveďte pár nejznámějších příkladů, které se nám někdo setkal.

• Hlavním prvkem vytápěcí jednotky doma je výtah. Jedná se o trysku, ve které je tryska vody s vyšší teplotou a tlakem z přívodního potrubí vstřikována do objemu plného chladnější vody s nízkým tlakem z výtlaku. Kvůli poklesu statického tlaku v trysce čerpá část vody z vratného potrubí přes sání navržené pro tento účel do recirkulace. (Viz také článek Jak ohýbat profilovou trubku: funkce.)

• Airbrush a airbrush mají stejný účinek: rychlý proud vzduchu v důsledku vytváření vakua vytahuje barvu z nádrže, rozdrtí jej, změní jej na aerosol a uloží jej na povrch, který je natřený.

Závěr

Doufáme, že se čtenáři neobtěžují množstvím čísel, vzorců a výpočtů. Jako vždy, další materiály o tématech, které jsme zkoumali, naleznete v videu v tomto článku. Úspěchy!