ОБЪЕМ ВОДЫ В ТРУБАХ
ОБЪЕМ ВОДЫ В ТРУБАХ
| Внутренний диаметр трубы, мм | Внутренний объем 1м погонного трубы, литров | Внутренний объем 10 м погонных трубы, литров |
|---|---|---|
| 4 | 0,0126 | 0,1257 |
| 5 | 0,0196 | 0,1963 |
| 6 | 0,0283 | 0,2827 |
| 7 | 0,0385 | 0,3848 |
| 8 | 0,0503 | 0,5027 |
| 9 | 0,0636 | 0,6362 |
| 10 | 0,0785 | 0,7854 |
| 11 | 0,0950 | 0,9503 |
| 12 | 0,1131 | 1,1310 |
| 13 | 0,1327 | 1,3273 |
| 14 | 0,1539 | 1,5394 |
| 15 | 0,1767 | 1,7671 |
| 16 | 0,2011 | 2,0106 |
| 17 | 2,2698 | |
| 18 | 0,2545 | 2,5447 |
| 19 | 0,2835 | 2,8353 |
| 20 | 0,3142 | 3,1416 |
| 21 | 0,3464 | 3,4636 |
| 22 | 0,3801 | 3,8013 |
| 23 | 0,4155 | 4,1548 |
| 24 | 0,4524 | 4,5239 |
| 26 | 0,5309 | 5,3093 |
| 28 | 0,6158 | 6,1575 |
| 30 | 0,7069 | 7,0686 |
| 32 | 0,8042 | 8,0425 |
| 34 | 0,9079 | 9,0792 |
| 36 | 1,0179 | 10,1788 |
| 38 | 1,1341 | 11,3411 |
| 40 | 1,2566 | 12,5664 |
| 42 | 1,3854 | 13,8544 |
| 44 | 1,5205 | 15,2053 |
| 46 | 1,6619 | 16,6190 |
| 48 | 1,8096 | 18,0956 |
| 50 | 1,9635 | |
| 52 | 2,1237 | 21,2372 |
| 54 | 2,2902 | 22,9022 |
| 56 | 2,4630 | 24,6301 |
| 58 | 2,6421 | 26,4208 |
| 60 | 2,8274 | 28,2743 |
| 62 | 3,0191 | 30,1907 |
| 64 | 3,2170 | |
| 66 | 3,4212 | 34,2119 |
| 68 | 3,6317 | 36,3168 |
| 70 | 3,8485 | 38,4845 |
| 72 | 4,0715 | 40,7150 |
| 74 | 4,3008 | 43,0084 |
| 76 | 4,5365 | 45,3646 |
| 78 | 4,7784 | 47,7836 |
| 82 | 5,2810 | 52,8102 |
| 84 | 5,5418 | 55,4177 |
| 86 | 5,8088 | 58,0880 |
| 88 | 6,0821 | 60,8212 |
| 90 | 6,3617 | 63,6173 |
| 92 | 6,6476 | 66,4761 |
| 94 | 6,9398 | 69,3978 |
| 96 | 7,2382 | 72,3823 |
| 98 | 7,5430 | 75,4296 |
| 100 | 7,8540 | 78,5398 |
| 105 | 8,6590 | 86,5901 |
| 110 | 9,5033 | 95,0332 |
| 115 | 10,3869 | 103,8689 |
| 11,3097 | 113,0973 | |
| 125 | 12,2718 | 122,7185 |
| 130 | 13,2732 | 132,7323 |
| 135 | 14,3139 | 143,1388 |
| 140 | 15,3938 | 153,9380 |
| 145 | 16,5130 | 165,1300 |
| 150 | 17,6715 | |
| 160 | 20,1062 | 201,0619 |
| 170 | 22,6980 | 226,9801 |
| 180 | 25,4469 | 254,4690 |
| 190 | 28,3529 | 283,5287 |
| 200 | 31,4159 | 314,1593 |
| 210 | 34,6361 | 346,3606 |
| 220 | 38,0133 | 380,1327 |
| 230 | 41,5476 | 415,4756 |
| 240 | 45,2389 | 452,3893 |
| 250 | 49,0874 | 490,8739 |
| 260 | 53,0929 | 530,9292 |
| 270 | 57,2555 | 572,5553 |
| 280 | 61,5752 | 615,7522 |
| 290 | 660,5199 | |
| 300 | 70,6858 | 706,8583 |
| 320 | 80,4248 | 804,2477 |
| 340 | 90,7920 | 907,9203 |
| 360 | 101,7876 | 1017,8760 |
| 380 | 113,4115 | 1134,1149 |
| 400 | 125,6637 | 1256,6371 |
| 420 | 138,5442 | 1385,4424 |
| 440 | 152,0531 | 1520,5308 |
| 460 | 166,1903 | 1661,9025 |
| 480 | 180,9557 | 1809,5574 |
| 500 | 196,3495 | 1963,4954 |
| 520 | 212,3717 | 2123,7166 |
| 540 | 229,0221 | 2290,2210 |
| 560 | 246,3009 | 2463,0086 |
| 580 | 264,2079 | 2642,0794 |
| 600 | 282,7433 | 2827,4334 |
| 620 | 301,9071 | 3019,0705 |
| 640 | 321,6991 | 3216,9909 |
| 660 | 342,1194 | 3421,1944 |
| 680 | 363,1681 | 3631,6811 |
| 700 | 384,8451 | 3848,4510 |
| 720 | 407,1504 | 4071,5041 |
| 740 | 430,0840 | 4300,8403 |
| 760 | 453,6460 | 4536,4598 |
| 780 | 477,8362 | 4778,3624 |
| 800 | 502,6548 | 5026,5482 |
| 820 | 528,1017 | 5281,0173 |
| 840 | 554,1769 | 5541,7694 |
| 860 | 580,8805 | 5808,8048 |
| 880 | 608,2123 | 6082,1234 |
| 900 | 636,1725 | 6361,7251 |
| 920 | 664,7610 | 6647,6101 |
| 940 | 693,9778 | 6939,7782 |
| 960 | 723,8229 | 7238,2295 |
| 980 | 754,2994 | 7542,9640 |
| 1000 | 785,3982 | 7853,9816 |
Обратная связь
Обратная связь
Объём воды в трубе, таблица, примеры расчёта, формула
Проектирование системы отопления, водопровода и даже канализации часто требует провести точный расчет объема трубы, и как это сделать, а главное, зачем это делать, знают не все. Прежде всего, объём трубы позволяет выбрать нужное отопительное или насосное оборудование, резервуары для воды или теплоносителя, просчитать габариты, которые будет занимать система трубопроводов, что в условиях тесных или подвальных помещений важно. Также объем теплоносителей может сильно отличаться из-за разной плотности жидкостей, поэтому и диаметры труб для води и, например, антифриза, могут быть разными.
Калькулятор
Расчет объема
К тому же, антифриз может поступать в продажу разбавленным или концентрированным, что также влияет на расчеты и конечный результат. Разбавленный антифриз замерзает при -300С, неразбавленный будет работать и при -650С.
Формулы расчетов
Самый простой способ рассчитать объем трубы – воспользоваться онлайн сервисом или специальной десктопной (настольной) программой. Второй способ – вручную, и для этого понадобится обычный калькулятор, линейка и штангенциркуль, которым измеряют внутренний и наружный радиусы трубы (на всех чертежах и схемах радиус обозначается символом R или r). Можно воспользоваться значением диаметра (D или d), который вычисляется по простой формуле: R x 2 или R2. Чтобы вычислить объем воды в трубе в кубах, также понадобится узнать длину цилиндра L (или l).
Измерение внутреннего радиуса позволит узнать, сколько воды или другой жидкости в цилиндре. Результат отражается в кубических метрах. Знать наружный диаметр трубы необходимо для расчета габаритов того места, где будет прокладываться трубопровод.
Последовательность расчетов такова: сначала узнаю́т площадь сечения трубы:
- S = R x ∏;
- Площадь цилиндра – S;
- Радиус цилиндра – R;
- ∏ – 3,14159265.
Результат S умножают на длину L трубы – это и будет полный рассчитанный объем. Расчет объема по сечению и длине цилиндра выглядит так:
- Vтр = Sтр x Lтр;
- Объем цилиндра – Vтр;
- Площадь цилиндра – Sтр;
- Длина цилиндра – Lтр.
Пример:
- Стальная труба Ø = 0,5 м, L = 2 м;
- Sтр = (Dтр / 2) = ∏ х (0,5 / 2) = 0,0625 м2.
Конечная формула, как рассчитать объем трубы, будет выглядеть следующим образом:
V = H х S = 2 х 0,0625 = 0,125 м3;
Где:
H – толщина стенки трубы. Толщина стенок любой трубы
Эта формула позволяет узнать, как посчитать объем трубы с любыми заданными параметрами и из любого материала, а также отдельные участки составного трубопровода. Чтобы не путаться в параметрах результатов, необходимо сразу выражать их в одних и тех же единицах, например, в метрах и кубических метрах, или в сантиметрах и кубических сантиметрах. Из компьютерных программ для начинающих пользователей или для тех, кто предполагает проводить одноразовые расчеты, можно предложить VALTEC.PRG, Unitconverter, Pipecalc и другие.
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 |
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.
|
Внутренний объем погонного метра трубы в литрах — таблица. Вес воды в трубопроводе.
|
Расчитать объем воды в трубе
На чтение 9 мин. Просмотров 6.8k. Обновлено
Трубы настолько широко применяется в народном хозяйстве, что перечислить все направления их использования просто невозможно. И очень часто нужно определить объем трубы, для чего применяется онлайн калькулятор. Используя этот инструмент можно быстро и достаточно точно высчитать объем единичного изделия или цельного трубопровода любой протяжённости.Предлагаем вам воспользоваться нашим бесплатным онлайн калькулятором для определения объема воды в трубе.
При расчете Вы узнаете объем воды или любой другой жидкости в одном метре трубы, так же сможете рассчитать объем во всем трубопроводе и площадь поверхности рассчитываемого участка.
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.
Если конструкция этого измерительного прибора не позволяет производить внутренние замеры, можно мерить наружный диаметр и толщину стенки. Затем первого замера нужно вычесть удвоенный второй, после чего получить достоверный размер проходного отверстия.
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.
Как произвести расчет без калькулятора
Трубопроводный транспорт в условиях России играет очень важную роль. По нему перекачиваются огромные количества жидких продуктов. Кроме воды транспортируется сжиженный газ, нефть и продукты её переработки и другие жидкости, в ряде случаев агрессивные.
Алгоритм расчёта вместимости трубы несложен – нужно узнать площадь поперечного сечения и умножить её на длину изделия. Она определяется условиями её транспортировки по железной дороге, база вагона равняется 11,7 метра, поэтому они производятся длиной 11,3-11,7 м.
Вместимость такого изделия определяется диаметром внутреннего пространства, например для размера 820 х 10 миллиметров рабочий диаметр мы можем определить соотношением Д = 820 – 10 х 2 = 800 мм. Однако, лучше сразу перейти к общепринятой единице – метру. При внутреннем диаметре изделия 0,8 метра соотношение для расчёта выглядит следующим образом:
V = П*r2l
где:- V – объем;
- П – число пи, равное 3,14;
- r – радиус;
- l – её длина.
Однако высчитывать объем одиночного изделия не имеет смысла. Лучше сразу применить это соотношение для определения объёма всего трубопровода.
Этот показатель важен для того чтобы знать количества перекачиваемого продукта, которое останется в трубопроводе по окончании транспортировки нужного объема. Однако трубопроводы не используются в режиме разовой перекачки. Они предназначены для постоянной эксплуатации.
По такой же методике рассчитываются объёмы емкостей цилиндрической формы – цистерн, бочек и прочих подобных.
В трубопроводном транспорте для магистралей используются в основной массе электро сварные одно или двух шовные трубы с различной толщиной стенок. Для повышения производительности трубопровода продукты по нему перекачиваются под большим давлением – до 130 атмосфер.
Поэтому для производства используется листовой металл толщиной до 36 миллиметров. Основной способ соединения в трубопроводах – электросварка, поэтому в качестве материала изготовления используются стали с низким содержанием углерода, такие, как 09Г2С, 09Г2ФБ и другие подобные.
Основным регламентирующим документом для производства электро сварных прямо шовных труб являются ГОСТы 10804 и 10805, однако применяются также множество технических параметров, предусматривающих определенные условия изготовления труб которые будут эксплуатироваться в агрессивной среде.
Важным направлением применения труб являются вентиляционные системы промышленного и бытового назначения. Для обеспечения прочностных показателей в них чаще всего используются прямоугольные короба, рассчитывать вместимость которых гораздо проще.
Коробчатые трубопроводы для вентиляции производятся, как правило, из оцинкованной стали, имеющей длительный срок эксплуатации. Но в последнее время наметилась тенденция применение для вентиляционных систем из пластиковых материалов, срок службы которых может превышать этот показатель для металлических аналогов.
Это же относится к использованию пластиков для водопроводных напорных и самотёчных систем.
Точное определение объёма труб и трубопроводов из них доступно всем пользователям сети Интернет и это позволяет избежать серьёзных ошибок при проектировании самых различных объектов народного хозяйства.
Расчёт объёма трубы
Для расчёта объёма трубы нужно воспользоваться школьными знаниями по геометрии. Есть несколько способов: 1. Умножив площадь поперечного сечения фигуры на её длину в метрах, полученный результат будет метры в кубе. 2. Возможно, узнать величину водопровода и в литрах. Для этого объём умножается на 1000 — это количество литров воды в 1 кубометре. 3. Третий вариант — сразу считать в литрах. Понадобится измерения делать в дециметрах — длину и площадь фигуры. Этот более сложный и неудобный способ.
Чтобы вычислить в ручную – без калькулятора, потребуется штангенциркуль, линейка и калькулятор. Для облегчения процесса по определению размера объёма трубы можно воспользоваться онлайн-калькулятором.
Формула для расчёта объёма трубы
Процесс расчёта объёма системы отопления выглядит следующим образом.
Определим площадь сечения трубы
Чтобы узнать точное значение, необходимо сначала рассчитать площадь поперечного сечения. Для этого, следует воспользоваться формулой:
S = R2 х Пи
Где R является радиусом трубы, а число Пи равно 3,14. Так как ёмкости для жидкости,как правило, имеют круглую форму, то R возводится в квадрат.
Рассмотрим, как можно сделать вычисления, имея диаметр изделия 90 мм:
- Определяем радиус — 90 / 2 = 45 мм, в пересчёте на сантиметры 4,5.
- Возводим 4,5 в квадрат, получается 2,025 см2.
- Подставляем данные в формулу — S = 2 х 20,25 = 40, 5 см2.
Если изделие профилированное, то нужно считать по формуле прямоугольника — S = а х b, где а и b — размер сторон (длина). При определении размера сечения профиля с длиной сторон 40 и 50, необходимо 40 мм х 50 мм = 2000 мм2 или 20 см2.
Для вычисления сечения, необходимо знать внутренний диаметр трубы, который измеряется штангенциркулем, но это не всегда возможно. Если известен только наружный диаметр, и не знаем толщину стен, то потребуются более сложные вычисления. Стандартная толщина бывает 1 или 2 мм, у изделий большого диаметра может достигать 5 мм.
Важно! Приступать к расчёту лучше при наличии точных показателей о толщине стен и внутреннем радиусе.
Формула расчёта объёма трубы
Рассчитать объём трубы в м3, можно воспользовавшись формулой:
V = S х L
То есть, требуется знать всего два значения: площадь сечения (которая была определена заранее) (S) и длина (L).
К примеру, длина трубопровода 2 метра, а площадь сечения пол метра. Для вычисления необходимо взять формулу, по которой определяется площадь круга, и вставить внешний размер поперечины металла:
S = 3,14 х (0,5 / 2) = 0,0625 кв.м.
Итоговый результат будет следующим:
V = HS = 2 х 0,0625 = 0,125 метра куб.
H — толщина стенки
Производя расчёт, важно чтобы во всех показателях была одна единица измерения, иначе результат получится неправильным. Проще брать данные в см2.
Объём водопровода в литрах
Легко посчитать объём жидкости в трубе без калькулятора, если знать внутренний её диаметр, но это не всегда можно сделать, когда радиаторы или отопительные котлы для воды имеют сложную форму. Сегодня такие изделия не редко применяются в строительной сфере, при обустройстве тёплых полов. Поэтому, следует изначально выяснить параметры конструкции, эту информацию можно найти в техпаспорте или сопроводительной документации. Чтобы посчитать размер не стандартной емкости, необходимо залить в неё воду, которая заранее измерена.
Кроме того, кубатура воды будут зависеть и от материала, из которого изготовлен водопровод. К примеру, изделие из стали пропустит на порядок меньше воды, чем равное по размеру полипропиленовое или пластиковое. На это влияет поверхность изнутри, железная более шероховатая, что сказывается на проходимости.
Поэтому, необходимо делать вычисления на каждую ёмкость, если она изготовлена из другого материала, и затем сложить все показатели. Можно воспользоваться специальными сервис-программами или калькуляторами, сегодня их много в интернете, они существенно облегчат процесс установления количества воды в системе.
Объем воды в трубе | Мир инженера
В этой статье, я Вам расскажу, как правильно рассчитывать объем воды в трубе и массу воды. Очень часто во время проектированию приходится подбирать водоприемные колодцы для удаления воды из трубопроводов, так называемые спускники. За свою проектную практику встречал много разных специалистов инженеров-проектировщиков с большим стажем, которые сидят на высоких должностях в проектных организациях, а объем воды в трубах подсчитать не могут. Так что, надо им показать, как все же считать, а то работают и не краснеют. Есть такие даже инженеры, которые до сих пор задают такие вопросы — 1 миллилитр сколько литров, сколько литров в кубическом метре? Ответы будут ниже в статье.
Итак приступим. Как все же рассчитать объем воды в трубе? Труба – это обычный длинный цилиндр. Так что, объем цилиндра нас считать учили еще в школе, на уроках – математики, геометрии, физики. Так что я не понимаю, чего сложного в этом расчете!
Объем цилиндра равен: V = Пи*R*R*H
Пи – число Пи=3,14
R – радиус цилиндра в метрах ( если диаметр трубы Ду100 мм, то R=0,05 м)
Н – высота цилиндра, другими словами длина трубы.
Я все объемы уже подсчитал на 1 метр трубы, и когда мне нужно рассчитать объем воды в трубе определенной длины, я всего лишь умножаю объем 1 п.м. на метраж трубы.
Так же для тех, кто предпочитает справочную литературу, советую объем воды посмотреть в НТС 62-91-6, который называется Таблица справочных данных для стальных труб тепловых сетей, в столбике под названием – объем воды в 1 п.м. трубы. В этой же таблице указана масса воды в 1 п.м. трубы.
Если у Вас, все же возникает вопрос, как определяется масса воды, то и здесь нет никаких тайн.
Масса воды равна (кг) = объем воды (м3) умножаете на 1000. Следовательно, вес 1 куба воды равен 1 тонне — 1 м3 = 1 тонна.
А теперь ответы на вопросы:
1 миллилитр сколько литров? Ответ очень прост. 1 миллилитр = 0,001 литра.
Сколько литров в кубическом метре? Ответ также прост. 1 м3 = 1000 литров. Кубический метр – это же просто объёму куба с длиной рёбер в 1 метр.
А как вы считаете объем воды в трубе или объем цилиндра, может уже что-то новое открыли?
Если Вам интересно, то 1 баррель нефти равен почти 159 литров, а если быть более точным, то 158,987 литра. Надеюсь, Вы теперь знаете ВСЁ! Сколько весит 1 л воды? Сколько в тонне литров?
Поделиться ссылкой:
Как рассчитать объём воды в трубах
Сколько воды расходуется по статье «общедомовые нужды»
при сбросе стояков?
Как выбрать гидроаккумулятор?
Сколько антифриза покупать для заполнения системы отопления коттеджа?
ПАМЯТКА
как рассчитать объем воды в трубе
Объем воды в трубах вычисляется как сумма произведений объемов воды в метре трубы каждого диаметра на количество метров труб данного диаметра.
Объем гидроаккумулятора для системы отопления должен составлять 10-12 % объема всей воды в системе. Последняя цифра складывается из объема воды во всех радиаторах отопления, плюс объема воды в котле отопления, плюс объем воды в трубах для отопления.
Объем воды в радиаторах складывается из объема воды в каждой секции радиатора, помноженном на количество секций. Это значение указывается в технических паспортах на радиаторы. Смотрим технический паспорт.
Объем воды в котле отопления указывается в паспорте. Этот объем полезно знать также при спуске воды из отдельных частей системы отопления.
Таблица объема воды
в неармированных и армированных алюминием полипропиленовых трубах:
|
Номинальный размер (внешний диаметр), мм |
Внутреннее сечение, мм кв. |
Объем воды в метре трубы, литры |
Внутренний диаметр, мм |
Соответствующий им диаметр стальных дюймовых труб, дюймы |
|
20 |
136,7 |
0,137 |
13,2 |
1/2 |
|
25 |
216,3 |
0,216 |
16,6 |
3/4 |
|
32 |
352,8 |
0,353 |
21,2 |
1 |
|
40 |
555,4 |
0,555 |
26,6 |
1 1/4 (дюйм с четвертью) |
|
50 |
865,3 |
0,865 |
33,2 |
1 1/2 |
|
63 |
1384,7 |
1,385 |
42 |
2 |
|
75 |
1962,5 |
1,963 |
50 |
2 1/2 |
|
90 |
2826 |
2,826 |
60 |
3 |
|
110 |
4206,2 |
4,206 |
73,2 |
Таблица объема воды в стальных трубах:
|
Номинальный размер, дюймы |
Внешний диаметр, мм |
Внутренний диаметр, мм |
Внутреннее сечение, мм |
Объем воды в метре трубы, литры |
|
1/4 |
13,5 |
9,5 |
29,83 |
0,03 (30 миллилитров) |
|
3/8 |
17 |
13 |
133 |
0,133 |
|
1/2 (полдюйма) |
21,3 |
16,3 |
209 |
0,209 |
|
3/4 |
26,8 |
21,8 |
373 |
0,373 |
|
1 |
33,5 |
27,9 |
611 |
0,611 |
|
1 1/4 (дюйм с четвертью) |
42,3 |
36,7 |
1057 |
1,057 |
|
1 1/2 |
48 |
42 |
1385 |
1,385 |
|
2 |
60 |
54 |
2289 |
2,289 |
Объем воды в стальных трубах больше количества воды в соответствующих пластиковых трубах Внутренняя поверхность пластиковых труб гладкая, а стальных труб шероховатая. В результате пластиковые трубы (как и медные) меньшего диаметра пропускают столько же воды, сколько и стальные трубы, имеющие больший внутренний диаметр.
Генеральный директор
ООО «ОСТРОУМОВ» Д.Ю. Остроумов
Трубы — Содержание воды — Вес и объем
| Размер трубы (внутренний диаметр) (дюйм) | Содержание воды | |||
|---|---|---|---|---|
| Объем | Вес (фунт / фут) | Объем / вес | ||
| (дюйм 3 / фут) | (галлонов / фут) | (литр / м, кг / м) | ||
| 1 / 4 | 0.59 | 0,003 | 0,02 | 0,030 |
| 3/8 | 1,33 | 0,006 | 0,05 | 0,074 |
| 1/2 | 2,36 | 0,010 | 0,09 | 0,13 |
| 3/4 | 5,30 | 0,023 | 0,19 | 0,28 |
| 1 | 9,43 | 0,041 | 0,34 | 0,51 |
| 1 1/4 | 14.7 | 0,064 | 0,53 | 0,79 |
| 1 1/2 | 21,2 | 0,092 | 0,77 | 1,1 |
| 2 | 37,7 | 0,163 | 1,36 | 2,0 |
| 2 1/2 | 58,9 | 0,255 | 2,13 | 3,2 |
| 3 | 84,8 | 0,367 | 2,31 | 3,4 |
| 4 | 150.8 | 0,653 | 5,44 | 8,1 |
| 5 | 235,6 | 1,02 | 8,50 | 13 |
| 6 | 339,3 | 1,47 | 12,2 | 18 |
| 603,2 | 2,61 | 21,8 | 32 | |
| 10 | 942,5 | 4,08 | 34,0 | 51 |
| 12 | 1357.2 | 5,88 | 49,0 | 73 |
| 15 | 2120,6 | 9,18 | 76,5 | 114 |
- 1 фунт / фут = 1,49 кг / м
- 1 США) / фут = 12,4 л / м
Обратите внимание, что для большинства труб номинальный размер не равен внутреннему диаметру. Для получения точных объемов — проверьте документацию на трубы или стандарт — и используйте калькулятор ниже.
Объемный вес для других жидкостей может быть рассчитан с учетом плотности.
Пример — содержание воды в трубе
Объем воды в трубе 12 м длиной 2 дюйма можно рассчитать как
(2,0 л / м) (12 м)
= 24 литра
Трубы — Калькулятор объема
Этот калькулятор можно использовать для расчета объема воды или других жидкостей в трубах. Калькулятор является универсальным и может использоваться для любых единиц, если единицы измерения согласованы. Если введено м результат м 3 / м и так далее.
Внутренний диаметр трубы (м, мм, футы, дюймы …)
Используйте конвертер объема в левом столбце для других единиц.
Калькулятор объема трубы
Как определить объем трубы?
Цилиндр — это трехмерное твердое тело с конгруэнтными основаниями в паре параллельных плоскостей. Эти основания представляют собой конгруэнтные круги. Ось цилиндра — это отрезок прямой с концами в центрах оснований.
Высота или высота цилиндра, обозначаемая $ h $, — это перпендикулярное расстояние между его круглыми основаниями.
Далее мы будем рассматривать только правый цилиндр, т.е. цилиндр, в котором ось и высота совпадают. Труба или трубка — это полый цилиндр. Полый цилиндр — это цилиндр, который пуст изнутри, а его основание имеет внутренний и внешний радиус. Полый цилиндр имеет основу в виде кольца. Примеры полых цилиндров: трубы, круглые строения, соломинки и т. Д.
Формула расхода
Расход жидкости — это мера объема жидкости, которая движется за определенный промежуток времени. Скорость потока зависит от площади трубы или канала, по которому движется жидкость, и скорости жидкости. Если жидкость течет по трубе, площадь равна A = πr 2 , где r — радиус трубы. Для прямоугольника площадь равна A = wh , где w — ширина, а h — высота.Расход может быть измерен в метрах в кубе в секунду ( м 3 / с ) или в литрах в секунду ( л / с ). Литры чаще используются для измерения объема жидкости, и 1 м 3 / с = 1000 л / с .
расход жидкости = площадь трубы или канала × скорость жидкости
Q = Av
Q = расход жидкости ( м 3 / с или л / с )
A = площадь трубы или канала ( м 2 )
v = скорость жидкости ( м / с )
Формула расхода Вопросы:
1) Вода течет по круглой трубе с радиусом 0.0800 м . Скорость воды 3,30 м / с . Какой расход воды в литрах в секунду ( л / с, )?
Ответ: Расход зависит от площади круглой трубы:
A = πr 2
A = π (0,0800 м) 2
A = π (0,00640 м 2 )
A = 0,0201 м 2
Площадь трубы 0,0201 м 2 .Расход можно найти в м 3 / с по формуле:
Q = Av
Q = (0,0201 м 2 ) (3,30 м / с)
Q = 0,0663 м 3 / с
Расход может быть преобразован в литры в секунду с помощью: 1 м 3 / с = 1000 л / с.
Q = 66,3 л / с
Расход воды по круглой трубе 66,3 л / с.
2) Вода стекает по открытому прямоугольному желобу. Желоб 1,20 м шириной , глубина протекающей по нему воды 0,200 м . Скорость воды идет по круглой трубе с радиусом 0,0800 м . Скорость воды 5,00 м / с . Какой расход воды через желоб в литрах в секунду ( л / с) ?
Ответ: Скорость потока зависит от площади желоба, через которую протекает вода:
A = wh
А = (1.20 м) (0,200 м )
A = 0,240 м 2
Площадь воды, протекающей по желобу, составляет 0,240 м 2 . Расход можно найти в м 3 / с по формуле:
Q = Av
Q = (0,240 м 2 ) (5,00 м / с)
Q = 1,20 м 3 / с
Расход можно преобразовать в литры в секунду с помощью: 1 м 3 / с = 1000 л / с.
Q = 1200 л / с
Расход воды в желобе 1200 л / с .
Расход и его отношение к скорости
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Рассчитайте расход.
- Определите единицы объема.
- Опишите несжимаемые жидкости.
- Объясните последствия уравнения неразрывности.
Скорость потока Q определяется как объем жидкости, проходящей через некоторое место через область в течение периода времени, как показано на рисунке 1. В символах это может быть записано как
[латекс] Q = \ frac {V} {t} \\ [/ latex],
, где V — объем, а т — прошедшее время. Единицей измерения расхода в системе СИ является 3 / с, но обычно используются другие единицы для Q .Например, сердце взрослого человека в состоянии покоя перекачивает кровь со скоростью 5 литров в минуту (л / мин). Обратите внимание, что литровый (л) равен 1/1000 кубического метра или 1000 кубических сантиметров (10 -3 м 3 или 10 3 см 3 ). В этом тексте мы будем использовать любые метрические единицы, наиболее удобные для данной ситуации.
Рис. 1. Скорость потока — это объем жидкости в единицу времени, проходящий мимо точки через область A . Здесь заштрихованный цилиндр жидкости проходит через точку P по однородной трубе за время t .Объем цилиндра составляет Ad , а средняя скорость составляет [латекс] \ overline {v} = d / t \\ [/ latex], так что расход составляет [латекс] Q = \ text {Ad} / t = A \ overline {v} \\ [/ латекс].
Пример 1. Расчет объема по скорости потока: сердце накачивает много крови за всю жизнь
Сколько кубических метров крови перекачивает сердце за 75 лет жизни, если средняя скорость потока составляет 5,00 л / мин?
СтратегияВремя и расход Q даны, поэтому объем V можно рассчитать из определения расхода.{3} \ end {array} \\ [/ latex].
ОбсуждениеЭто примерно 200 000 тонн крови. Для сравнения, это значение примерно в 200 раз превышает объем воды, содержащейся в 6-полосном 50-метровом бассейне с дорожками.
Расход и скорость связаны, но совершенно разными физическими величинами. Чтобы сделать различие ясным, подумайте о скорости течения реки. Чем больше скорость воды, тем больше скорость течения реки. Но скорость потока также зависит от размера реки.Стремительный горный ручей несет гораздо меньше воды, чем, например, река Амазонка в Бразилии. Точное соотношение между расходом Q и скоростью [латекс] \ bar {v} \ [/ latex] составляет
[латекс] Q = A \ overline {v} \\ [/ latex],
, где A — это площадь поперечного сечения, а [latex] \ bar {v} \\ [/ latex] — средняя скорость. Это уравнение кажется достаточно логичным. Это соотношение говорит нам, что скорость потока прямо пропорциональна величине средней скорости (далее называемой скоростью) и размеру реки, трубы или другого водовода.Чем больше размер трубы, тем больше площадь его поперечного сечения. На рисунке 1 показано, как получается это соотношение. Заштрихованный цилиндр имеет объем
V = Ad,
, который проходит через точку P за время t . Разделив обе стороны этого отношения на т , получим
[латекс] \ frac {V} {t} = \ frac {Ad} {t} \\ [/ latex].
Отметим, что Q = V / t и средняя скорость [латекс] \ overline {v} = d / t \\ [/ latex].Таким образом, уравнение принимает вид [латекс] Q = A \ overline {v} \\ [/ latex]. На рис. 2 показана несжимаемая жидкость, текущая по трубе с уменьшающимся радиусом. Поскольку жидкость несжимаема, одно и то же количество жидкости должно пройти через любую точку трубы за заданное время, чтобы обеспечить непрерывность потока. В этом случае, поскольку площадь поперечного сечения трубы уменьшается, скорость обязательно должна увеличиваться. Эту логику можно расширить, чтобы сказать, что скорость потока должна быть одинаковой во всех точках трубы. В частности, для точек 1 и 2
[латекс] \ begin {case} Q_ {1} & = & Q_ {2} \\ A_ {1} v_ {1} & = & A_ {2} v_ {2} \ end {cases} \\ [/ latex ]
Это называется уравнением неразрывности и справедливо для любой несжимаемой жидкости.Следствия уравнения неразрывности можно наблюдать, когда вода течет из шланга в узкую форсунку: она выходит с большой скоростью — это и есть назначение форсунки. И наоборот, когда река впадает в один конец водохранилища, вода значительно замедляется, возможно, снова набирая скорость, когда она покидает другой конец водохранилища. Другими словами, скорость увеличивается, когда площадь поперечного сечения уменьшается, и скорость уменьшается, когда увеличивается площадь поперечного сечения.
Рисунок 2.Когда трубка сужается, тот же объем занимает большую длину. Для того, чтобы тот же объем прошел точки 1 и 2 за заданное время, скорость должна быть больше в точке 2. Процесс в точности обратим. Если жидкость течет в обратном направлении, ее скорость будет уменьшаться при расширении трубки. (Обратите внимание, что относительные объемы двух цилиндров и соответствующие стрелки вектора скорости не в масштабе.)
Поскольку жидкости по существу несжимаемы, уравнение неразрывности справедливо для всех жидкостей.Однако газы сжимаемы, поэтому уравнение следует применять с осторожностью к газам, если они подвергаются сжатию или расширению.
Пример 2. Расчет скорости жидкости: скорость увеличивается при сужении трубки
Насадка радиусом 0,250 см крепится к садовому шлангу радиусом 0,900 см. Расход через шланг и насадку составляет 0,500 л / с. Рассчитайте скорость воды (а) в шланге и (б) в форсунке.
СтратегияМы можем использовать соотношение между расходом и скоростью, чтобы найти обе скорости.{2}} = 1,96 \ text {m / s} \\ [/ latex].
Решение для (b)Мы могли бы повторить этот расчет, чтобы найти скорость в сопле [латекс] \ bar {v} _ {2} \\ [/ latex], но мы воспользуемся уравнением непрерывности, чтобы получить несколько иное представление. Используя уравнение, которое гласит
[латекс] {A} _ {1} {\ overline {v}} _ {1} = {A} _ {2} {\ overline {v}} _ {2} \\ [/ latex],
решая [латекс] {\ overline {v}} _ {2} \\ [/ latex] и заменяя площадь поперечного сечения πr 2 , получаем
[латекс] \ overline {v} _ {2} = \ frac {{A} _ {1}} {{A} _ {2}} \ bar {v} _ {1} = \ frac {{\ pi r_ {1}} ^ {2}} {{\ pi r_ {2}} ^ {2}} \ bar {v} _ {1} = \ frac {{r_ {1}} ^ {2}} {{ r_ {2}} ^ {2}} \ bar {v} _ {1} \\ [/ latex].{2}} 1,96 \ text {m / s} = 25,5 \ text {m / s} \\ [/ latex].
ОбсуждениеСкорость 1,96 м / с примерно подходит для воды, выходящей из шланга без сопла. Сопло создает значительно более быстрый поток, просто сужая поток до более узкой трубки.
Решение последней части примера показывает, что скорость обратно пропорциональна квадрату радиуса трубы, что дает большие эффекты при изменении радиуса. Мы можем задуть свечу на большом расстоянии, например, поджав губы, тогда как задувание свечи с широко открытым ртом совершенно неэффективно.Во многих ситуациях, в том числе в сердечно-сосудистой системе, происходит разветвление потока. Кровь перекачивается из сердца в артерии, которые подразделяются на более мелкие артерии (артериолы), которые разветвляются на очень тонкие сосуды, называемые капиллярами. В этой ситуации непрерывность потока сохраняется, но сохраняется сумма скоростей потока в каждом из ответвлений в любой части вдоль трубы. Уравнение неразрывности в более общем виде принимает вид
[латекс] {n} _ {1} {A} _ {1} {\ overline {v}} _ {1} = {n} _ {2} {A} _ {2} {\ overline {v} } _ {2} \\ [/ latex],
, где n 1 и n 2 — количество ответвлений в каждой из секций вдоль трубы.
Пример 3. Расчет скорости потока и диаметра сосуда: ветвление в сердечно-сосудистой системе
Аорта — это главный кровеносный сосуд, по которому кровь покидает сердце и циркулирует по телу. (а) Рассчитайте среднюю скорость кровотока в аорте, если скорость потока составляет 5,0 л / мин. Аорта имеет радиус 10 мм. (б) Кровь также течет через более мелкие кровеносные сосуды, известные как капилляры. Когда скорость кровотока в аорте составляет 5,0 л / мин, скорость кровотока в капиллярах составляет около 0.33 мм / с. Учитывая, что средний диаметр капилляра составляет 8,0 мкм м, рассчитайте количество капилляров в системе кровообращения.
СтратегияМы можем использовать [latex] Q = A \ overline {v} \\ [/ latex] для расчета скорости потока в аорте, а затем использовать общую форму уравнения непрерывности для расчета количества капилляров как всех другие переменные известны. {2} \ left (0.{9} \ text {capillaries} \\ [/ latex].
ОбсуждениеОбратите внимание, что скорость потока в капиллярах значительно снижена по сравнению со скоростью в аорте из-за значительного увеличения общей площади поперечного сечения капилляров. Эта низкая скорость предназначена для того, чтобы дать достаточно времени для эффективного обмена, хотя не менее важно, чтобы поток не становился стационарным, чтобы избежать возможности свертывания. Кажется ли разумным такое большое количество капилляров в организме? В активной мышце можно найти около 200 капилляров на мм 3 , или около 200 × 10 6 на 1 кг мышцы.На 20 кг мышц это составляет примерно 4 × 10 9 капилляров.
Сводка раздела
- Расход Q определяется как объем V , протекающий через момент времени t , или [латекс] Q = \ frac {V} {t} \\ [/ latex], где V — объем и т, — время.
- Единица объема в системе СИ — м 3 .
- Другой распространенной единицей измерения является литр (л), который составляет 10 -3 м 3 .
- Расход и скорость связаны соотношением [латекс] Q = A \ overline {v} \\ [/ latex], где A — площадь поперечного сечения потока, а [латекс] \ overline {v} \\ [ / латекс] — его средняя скорость.
- Для несжимаемых жидкостей скорость потока в различных точках постоянна. То есть
[латекс] \ begin {case} Q_ {1} & = & Q_ {2} \\ A_ {1} v_ {1} & = & A_ {2} v_ {2} \\ n_ {1} A_ {1 } \ bar {v} _ {1} & = & n_ {2} A_ {2} \ bar {v} _ {2} \ end {case} \\ [/ latex].
Концептуальные вопросы
1. В чем разница между расходом и скоростью жидкости? Как они связаны?
2. На многих рисунках в тексте показаны линии тока. Объясните, почему скорость жидкости максимальна там, где линии тока находятся ближе всего друг к другу.(Подсказка: рассмотрите взаимосвязь между скоростью жидкости и площадью поперечного сечения, через которую она течет.)
3. Определите, какие вещества несжимаемы, а какие нет.
Задачи и упражнения
1. Каков средний расход бензина в см. 3 / с на двигатель автомобиля, движущегося со скоростью 100 км / ч, если он составляет в среднем 10,0 км / л?
2. Сердце взрослого человека в состоянии покоя перекачивает кровь со скоростью 5,00 л / мин. (a) Преобразуйте это в см 3 / с.(b) Какова эта скорость в м 3 / с?
3. Кровь перекачивается из сердца со скоростью 5,0 л / мин в аорту (радиусом 1,0 см). Определите скорость кровотока по аорте.
4. Кровь течет по артерии радиусом 2 мм со скоростью 40 см / с. Определите скорость потока и объем, который проходит через артерию за 30 с.
5. Водопад Хука на реке Вайкато — одна из самых посещаемых природных достопримечательностей Новой Зеландии (см. Рис. 3).В среднем река имеет скорость потока около 300 000 л / с. В ущелье река сужается до 20 м в ширину и в среднем 20 м в глубину. а) Какова средняя скорость реки в ущелье? b) Какова средняя скорость воды в реке ниже водопада, когда она расширяется до 60 м, а глубина увеличивается в среднем до 40 м?
Рис. 3. Водопад Хука в Таупо, Новая Зеландия, демонстрирует скорость потока. (Источник: RaviGogna, Flickr)
6. Основная артерия с площадью поперечного сечения 1.00 см 2 разветвляется на 18 артерий меньшего размера, каждая со средней площадью поперечного сечения 0,400 см 2 . Во сколько раз снижается средняя скорость крови при переходе в эти ветви?
7. (a) Когда кровь проходит через капиллярное русло в органе, капилляры соединяются, образуя венулы (маленькие вены). Если скорость кровотока увеличивается в 4 раза, а общая площадь поперечного сечения венул составляет 10,0 см 2 , какова общая площадь поперечного сечения капилляров, питающих эти венулы? (б) Сколько вовлечено капилляров, если их средний диаметр равен 10.0 мкм м?
8. Система кровообращения человека имеет примерно 1 × 10 9 капиллярных сосудов. Каждый сосуд имеет диаметр около 8 мкм м. Предполагая, что сердечный выброс составляет 5 л / мин, определите среднюю скорость кровотока через каждый капиллярный сосуд.
9. (a) Оцените время, которое потребуется для наполнения частного бассейна емкостью 80 000 л с использованием садового шланга со скоростью 60 л / мин. (b) Сколько времени потребуется для заполнения, если вы сможете перенаправить в него реку среднего размера, текущую на высоте 5000 м 3 / с?
10.Скорость потока крови через капилляр с радиусом 2,00 × 10 -6 составляет 3,80 × 10 9 . а) Какова скорость кровотока? (Эта малая скорость дает время для диффузии материалов в кровь и из нее.) (B) Если предположить, что вся кровь в организме проходит через капилляры, сколько их должно быть, чтобы нести общий поток 90,0 см 3 / с? (Полученное большое количество является завышенной оценкой, но все же разумно.)
11. (a) Какова скорость жидкости в пожарном шланге с 9.Диаметр 00 см, пропускающий 80,0 л воды в секунду? б) Какая скорость потока в кубических метрах в секунду? (c) Вы бы ответили иначе, если бы соленая вода заменила пресную воду в пожарном шланге?
12. Диаметр главного всасывающего воздуховода воздухонагревателя составляет 0,300 м. Какова средняя скорость воздуха в воздуховоде, если его объем равен объему внутри дома каждые 15 минут? Внутренний объем дома эквивалентен прямоугольному массиву шириной 13,0 м на 20.0 м в длину на 2,75 м в высоту.
13. Вода движется со скоростью 2,00 м / с по шлангу с внутренним диаметром 1,60 см. а) Какая скорость потока в литрах в секунду? (b) Скорость жидкости в сопле этого шланга составляет 15,0 м / с. Каков внутренний диаметр сопла?
14. Докажите, что скорость несжимаемой жидкости через сужение, например, в трубке Вентури, увеличивается в раз, равный квадрату коэффициента уменьшения диаметра. (Обратное применимо к потоку из сужения в область большего диаметра.)
15. Вода выходит прямо из крана диаметром 1,80 см со скоростью 0,500 м / с. (Из-за конструкции крана скорость потока не меняется.) (A) Какова скорость потока в см 3 / с? (б) Каков диаметр ручья на 0,200 м ниже крана? Пренебрегайте эффектами поверхностного натяжения.
16. Необоснованные результаты Горный ручей имеет ширину 10,0 м и среднюю глубину 2,00 м. Во время весеннего стока расход в ручье достигает 100 000 м 3 / с.а) Какова средняя скорость потока в этих условиях? б) Что неразумного в этой скорости? (c) Что неразумно или непоследовательно в помещениях?
Глоссарий
- расход:
- сокращенно Q , это объем V , который проходит мимо определенной точки за время t , или Q = V / t
- литр:
- единица объема, равная 10 −3 м 3
Избранные решения проблем и упражнения
1.2,78 см 3 / с
3. 27 см / с
5. (а) 0,75 м / с (б) 0,13 м / с
7. (а) 40.0 см 2 (б) 5.09 × 10 7
9. (а) 22 ч (б) 0,016 с
11. (а) 12,6 м / с (б) 0,0800 м 3 / с (в) Нет, не зависит от плотности.
13. (а) 0,402 л / с (б) 0,584 см
15. (а) 128 см 3 / с (б) 0,890 см
Разница между давлением воды и объемом воды
Вы слышали о низком давлении воды; но ты знаком с малым объемом воды? Разница не только между давлением воды и объем воды, и то, и другое может негативно повлиять на водопровод в вашем доме, и, в конечном итоге, ваши финансы.Продолжайте читать, чтобы узнать, что вам нужно знать о низком давлении воды и объеме воды, в том числе о том, что вы можете сделать оба.
Медленная вода? Для получения помощи позвоните 317-784-1870.Самым важным преимуществом понимания разницы между низким давлением воды и малым объемом воды является то, что это может помочь вам лучше определить другие проблемы с водопроводом в доме. Но сначала вы должны уметь различать между ними. Вы, вероятно, уже знаете о низком давлении воды, так как большинство из нас один или два раза в жизни сталкивались со слабыми насадками для душа и ваннами с медленным наполнением.Но увидеть низкий объем воды сложнее.
Видите ли, давление воды — это силы , которая проталкивает воду по вашим водопроводам, тогда как объем воды относится к количеству воды , проталкиваемой через них.
Объем воды регулируется водопроводными трубами и аэраторами на концах кранов. По этой причине вам нужно будет взглянуть на свои смесители, чтобы лучше понять объем воды в вашем доме. А в более серьезных случаях вам понадобится лицензированный сантехник, чтобы разобрать и осмотреть ваши трубы на предмет препятствий.К счастью, низкое давление воды и небольшой объем воды можно улучшить с помощью правильных решений.
Если вы считаете, что у вас низкий объем воды, есть несколько вариантов улучшения. Одна из основных причин уменьшения объема воды — твердые минеральные отложения и известковый налет. Просто разберите смесители, погрузите аэратор в дистиллированный белый уксус на 3-5 часов и промойте чистой водой. Если это не сработает, возможно, вам придется полностью заменить аэратор или отрегулировать ограничитель потока в аэраторе.Прочтите наш блог «Как найти и отрегулировать ограничители расхода воды с низким объемом», чтобы узнать, что делать.
Еще одно решение проблемы низкого объема воды — закупорка воды. клапан. Если поток воды не улучшается, проверьте, не клапан открыт полностью. Если ни один из вышеперечисленных вариантов вам не подходит, это необходимо заручиться помощью профессионала. У вас могут быть серьезные закупорки труб и аналогичные дефекты, вызывающие низкий объем воды и давление воды, все которые должны быть проверены соответствующим образом оснащенным и лицензированным специалистом.
Индианаполис Ремонт и обслуживание сантехникиПозвоните в Weilhammer Plumbing Co. Inc. по телефону 317-784-1870 , если вам понадобится лицензированный сантехник из Индианаполиса, которому вы можете доверять, чтобы получить качественные сантехнические услуги и установку по доступной цене. Мы предлагаем широкий спектр стандартных и профессиональных сантехнических услуг как для жилой, так и для коммерческой недвижимости. Мы также предлагаем бесплатные оценки, бесплатные консультации по сантехнике и даже бесплатную перевозку старых сантехнических приборов, таких как водонагреватели, умягчители воды, водоотливные насосы и многое другое.Запросите бесплатную оценку сегодня.
Эластичность— Отношение объема водопроводной системы к давлению
Используйте закон идеального газа, $ PV = nRT $, может дать вам приближение первого порядка. Однако это не удается, потому что вода не является газом . Нет необходимости соблюдать закон идеального газа. (Фактически, многие газы не подчиняются закону идеального газа.) Другие уравнения состояния могут дать более точный ответ. Применение этих уравнений к этой ситуации, в лучшем случае, воспринимается как соломинка, а в худшем — просто неверно.
Давление в жидкостях не зависит от объема. (Температура, плотность и давление, однако, очень взаимосвязаны.) Стальная труба, закрытая с обоих концов, может удерживать воду при всех видах давления; высокое давление, низкое давление и давление ниже атмосферного. Зная объем системы трубопроводов, особенно закрытой, нельзя определить давление жидкости внутри.
Однако существует зависимость глубины от давления. Представьте себе вертикальную трубу, полную воды.Вода образует «водяной столб», о котором много говорится во всевозможных справочниках. Давление в любой точке водяного столба зависит от плотности жидкости, глубины в этой точке и силы тяжести. (Это обычное слово $ P = \ rho gh $, которое люди должны помнить из школьной физики.)
Существует также уравнение Бернулли, которое можно использовать для определения давления жидкости в трубке. Быстрый взгляд на уравнение подтверждает, что оно не связано с объемом. (Поперечный объем — это вещь, но вопрос не об этом.)
Если вы хотите узнать давление, необходимое для работы в водопроводе, я предлагаю взглянуть на руководство из двух частей от Джона Хирфилда. Это очень удобный справочник по сложному миру чисел Рейнольда, вязкости и взаимодействий, которые происходят в воде, движущейся по трубе.
Трубы действительно испытывают давление изнутри и снаружи, а материал, из которого изготовлена труба, действительно помогает определить, расширяется ли труба или сжимается. Для большинства гражданских применений расширение и сжатие труб из-за давления воды незначительно.
Однако, если вы действительно хотите знать, как труба из данного материала растягивается / надувается из-за давления внутри, вам необходимо узнать об изотропном напряжении и деформации. Попробуйте это в своем подходе:
- Распределите давление равномерно. Это означает, что каждая единица площади трубы испытывает ту же силу со стороны жидкости, что и любая другая единица площади равного размера.
- Осмотрите небольшой кусок трубы, например единицу площади.
- Сила, действующая на трубу, представляет собой разницу давлений между внешней и внутренней частью трубы.
- Обращайтесь с каждой секцией трубы как с пружиной. Вместо использования нормального закона крюка, $ F = -kx $, используйте версию с напряжением ($ \ sigma $), деформацией ($ \ epsilon $) и модулем упругости (E) $ \ sigma = E \ epsilon $.
- выяснить, как реагируют отдельные части вашей трубы
- Суммируйте эти изменения, чтобы выяснить, что происходит с трубой в целом
Это просто базовый подход; есть более сложные!
Какой объем вам нужен?
FAQ ГлавнаяКакой объем вам нужен?
Требуется примерно 36 галлонов в минуту, чтобы создать водопад шириной 1 дюйм и глубиной 1 дюйм (глубина воды 1 дюйм считается средней глубиной для жилых помещений).Первый шаг в определении того, сколько воды вам нужно, — это умножить ширину водопада в футах на 36 = галлонов в минуту, необходимых для получения воды толщиной 1 дюйм над водопадом.
Пример: Для водопада шириной 3 фута потребуется 108 галлонов в минуту, чтобы его толщина составляла 1 дюйм.
Затем определите, какой напор (подъем) существует от поверхности пруда до вершины водопада. На небольшом простом водопаде все, что вам нужно, — это вертикальный подъемник; однако в больших приложениях вам также необходимо учитывать потери на трение в трубе и каждом фитинге, чтобы получить общий напор.Это определяет давление напора.
Теперь, когда мы знаем необходимый объем воды и высоту напора, выбор насоса стал намного проще. Начните с просмотра нашей сравнительной таблицы насосов ниже. В этой таблице на одной странице перечислены все наши популярные погружные насосы. Посмотрите в серое поле в правой части диаграммы, найдите столбец с заголовком, ближайший к вашему приложению, и следуйте по нему вниз, пока не найдете насос, который подает необходимое количество галлонов в минуту (GPM).
Глубина воды, на которой расположен насос, не учитывается в футах.головы. Ft. напора — это расстояние, на которое вода поднимается над поверхностью пруда.
Скачать таблицу сравнения насосов PDF
Если у вас уникальное приложение, вы используете внешний насос или вам просто нужна наша помощь, без колебаний звоните. Неправильное применение насоса является основной причиной отказа насоса. Мы хотим помочь вам выбрать лучший насос для вашего применения. При звонке нам необходимо знать количество галлонов в минуту, напряжение и фазу доступной мощности, длину участка и диаметр трубы (если она уже установлена).
Знание области применения и выбор правильного насоса для работы повысит общую производительность функции и уменьшит разочарование из-за частых обратных звонков и недовольных клиентов.
Внешние насосы
Использование внешнего насоса вызывает ряд вопросов относительно правильного выбора насоса.
- Самовсасывающий. Самовсасывающий насос может располагаться выше уровня перекачиваемой воды на несколько футов (в зависимости от модели) и вытесняет воздух во всасывающей линии, чтобы заполнить себя.
- Несамовсасывающий. Эти насосы должны располагаться ниже уровня перекачиваемой воды или должны иметь обратный клапан, установленный на конце линии всасывания, чтобы удерживать воду в системе после первой заливки.
Все внешние насосы предназначены для нагнетания воды, а не для ее вытягивания. Это означает, что насосы должны располагаться как можно ближе к пруду.
Правильная сантехника важна
Ваш насос может работать настолько хорошо, насколько это позволяет ваша водопроводная система.Очень часто подрядчики используют слишком маленькую трубу и не могут понять, почему насос большего размера не подает им больше воды. Всегда выбирайте размер сантехники для того количества воды, которое вы перекачиваете, независимо от размера выпускного отверстия насоса. Максимальный расход воды для трубы размером:
| 1 ″ = 25 галлонов в минуту | 2 ″ = 90 галлонов в минуту | 6 ″ = 700 галлонов в минуту |
| 1,25 ″ = 45 галлонов в минуту | 3 ″ = 225 галлонов в минуту | 8 ″ = 1500 галлонов в минуту |
| 1.5 ″ = 60 галлонов в минуту | 4 ″ = 350 галлонов в минуту | 10 ″ = 2500 галлонов в минуту |
Если ваш насос подает больше воды, чем может выдержать ваша труба, вы не получите расчетное количество воды — вы получите расчетное количество воды.
Пример: Часто подрядчики используют гибкую трубу 3 дюйма при установке насоса WQ1502. Этот насос имеет напор 3 дюйма, но нагнетает 295 галлонов в минуту на 5 футах напора. Поскольку 3-дюймовая труба может обрабатывать максимум 225 галлонов в минуту, насос не может подавать то количество воды, на которое он способен.Всегда выбирайте размер трубы в соответствии с количеством перекачиваемой воды.
Фитинги также могут уменьшить поток. По возможности следует избегать изгибов под углом 90 ° (используйте два изгиба под углом 45 °).
Правильное электроснабжение критично
Неадекватное электроснабжение является одним из основных факторов сокращения срока службы насоса, плохой производительности и преждевременного выхода насоса из строя. Низкое напряжение, вызванное недостаточным размером проводки, наличием слишком большого количества элементов, подключенных к одной линии, и отсутствие двойной проверки напряжения / потребляемого тока после работы насоса — распространенные ошибки, которые приводят к проблемам.Всем насосам для правильной работы требуется определенное противодавление. Часто на выпускной стороне насоса требуется шаровой кран для создания необходимого противодавления. Без этого противодавления крыльчатка будет перекачивать больше воды, чем рассчитано на двигатель, создавая высокое потребление тока и чрезмерное нагревание. Это приведет к сокращению срока службы двигателя и преждевременному выходу из строя. При небольшом закрытии клапана противодавление увеличивается, и двигатель работает в пределах своего расчетного эксплуатационного фактора.
Важная информация о насосе
Срок службы любого насоса напрямую зависит от условий эксплуатации, в которых он работает.Одна из наиболее частых причин преждевременного выхода из строя насоса — НИЗКИЙ напор. Насосы предназначены для работы при определенной нагрузке. В системах с низким напором на насос оказывается недостаточное противодавление, и он слишком свободно вращается. Это приводит к перегреву двигателей и значительному сокращению их срока службы.
В каждой водопроводной системе вы должны установить клапан где-нибудь в напорном трубопроводе. Затем этот клапан можно частично закрыть для имитации противодавления, если создается недостаточное естественное давление.
Пластиковая труба: потери на трение (в футах головы) на 100 футов трубы
футов головы обычно измеряется с точки зрения вертикального подъема. Однако диаметр и длина трубы также могут иметь значительное влияние на производительность насоса, особенно если диаметр трубы слишком мал. Насос должен иметь мощность, чтобы не только подталкивать воду до вертикальной высоты водопада, но и преодолевать потери на трение, создаваемые трубой. Общий динамический напор — это высота напора (подъемной силы), добавленная к потерям на трение, создаваемым трубой.В большинстве небольших водоемов с короткими участками трубопроводов потери на трение обычно не являются проблемой. Однако в элементах с длинными потоками или высокими расходами потери на трение могут иметь большое влияние на производительность насоса. Чтобы определить общий динамический напор, добавьте футы напора и потери на трение.
Пример: Мы перекачиваем 70 галлонов в минуту (4200 галлонов в час). График показывает, что 70 галлонов в минуту через 100 футов трубы 2 дюйма равны 7,76 футов напора, тогда как труба 3 дюйма равняется только 1,13 фута напора. Если ваш водопад находится на высоте 10 футов и находится на расстоянии 100 футов, общий напор будет 17.76 ′ с использованием 2-дюймовой трубы, но только 11,13 ′ с использованием 3-дюймовой трубы.
Сравнение труб
Многие люди ошибочно думают, что на самом деле нет большой разницы между (например) трубой 1,5 ″ и 2 ″ или между трубой 3 ″ и 4 ″. На диаграмме справа показано, сколько квадратных дюймов площади внутренней поверхности гибкой трубы из ПВХ.