Расчет диаметра трубы по расходу воды: Калькулятор. Инженерный расчет.

Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению по таблице и СНИПу 2.04.01-85 + онлайн калькулятор

Предприятия и жилые дома потребляют большое количество воды. Эти цифровые показатели становятся не только свидетельством конкретной величины, указывающей расход.

Помимо этого они помогают определить диаметр трубного сортамента. Многие считают, что расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению невозможен, так, как эти понятия совершенно не связаны между собой.

Но, практика показала, что это не так. Пропускные возможности сети водоснабжения зависимы от многих показателей, и первыми в этом перечне будут диаметр трубного сортамента и давление в магистрали.

Выполнять расчет пропускной способности трубы в зависимости от ее диаметра рекомендуют еще на стадии проектирования строительства трубопровода. Полученные данные определяют ключевые параметры не только домашней, но и промышленной магистрали. Обо всем этом и пойдет далее речь.

Содержание

Расчитаем пропускную способность трубы с помощью онлайн калькулятора

Чтобы правильно посчитать, необходимо обратить внимание, что 1кгс/см2 = 1 атмосфере; 10 метров водяного столба = 1кгс/см2 = 1атм; 5 метров водяного столба = 0.5 кгс/см2 и = 0.5 атм и т.д. Дробные числа в онлайн калькулятор вводятся через точку (Например: 3.5 а не 3,5)

Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению по таблице и СНИПу 2.04.01-85 + онлайн калькулятор

Введите параметры для расчёта:

Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод

Критерии, оказывающие влияние на описываемый показатель, составляют большой список. Вот некоторые из них.

  1. Внутренний диаметр, который имеет трубопровод.
  2. Скорость передвижения потока, которая зависит от давления в магистрали.
  3. Материал, взятый для производства трубного сортамента.

фото - Скорость потока воды в трубопроводе

Определение расхода воды на выходе магистрали выполняется по диаметру трубы, ведь эта характеристика совместно с другими влияет на пропускную способность системы. Так же рассчитывая количество расходуемой жидкости, нельзя сбрасывать со счетов толщину стенок, определение которой проводится, исходя из предполагаемого внутреннего напора.

Можно даже заявить, что на определение «трубной геометрии» не влияет только протяженность сети. А сечение, напор и другие факторы играют очень важную роль.

Помимо этого, некоторые параметры системы оказывают на показатель расхода не прямое, а косвенное влияние. Сюда относится вязкость и температура прокачиваемой среды.

Подведя небольшой итог, можно сказать, что определение пропускной способности позволяет точно установить оптимальный тип материала для строительства системы и сделать выбор технологии, применяемой для ее сборки. Иначе сеть не будет функционировать эффективно, и ей потребуются частые аварийные ремонты.

Расчет расхода воды по диаметру круглой трубы, зависит от его размера. Следовательно, что по большему сечению, за определенный промежуток времени будет выполнено движение значительного количества жидкости. Но, выполняя расчет и учитывая диаметр, нельзя сбрасывать со счетов давление.

Если рассмотреть этот расчет на конкретном примере, то получается, что через метровое трубное изделие сквозь отверстие в 1 см пройдет меньше жидкости за определенный временной период, чем через магистраль, достигающей в высоту пару десятков метров. Это закономерно, ведь самый высокий уровень расхода воды на участке достигнет самых больших показателей при максимальном давлении в сети и при самых высоких значениях ее объема.

Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85

Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.

Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.

Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:

Внешний объем трубного сортамента (мм)

Примерное количество воды, которое получают в литрах за минуту

Примерное количество воды, исчисляемое в м3 за час

20

15

0,9

25

30

1,8

32

50

3

40

80

4,8

50

120

7,2

63

190

11,4

Если ориентироваться на нормы СНИП, то в них можно увидеть следующее – суточный объем потребляемой воды одним человеком не превышает 60 литров. Это при условии, что дом не оборудован водопроводом, а в ситуации с благоустроенным жильем, этот объем возрастает до 200 литров.

Однозначно, эти данные по объему, показывающие потребление, интересны, как информация, но специалисту по трубопроводу понадобятся определение совершенно других данных – это объем (в мм) и внутреннее давление в магистрали. В таблице это можно найти не всегда. И более точно узнать эти сведениям помогают формулы.

Уже понятно, что размеры сечения системы влияют на гидравлический расчет потребления. Для домашних расчетов применяется формула расхода воды, которая помогает получить результат, имея данные давления и диаметра трубного изделия. Вот эта формула:

Формула для вычисления по давлению и диаметру трубы: q = π×d²/4 ×V

В формуле: q показывает расход воды. Он исчисляется литрами.  d – размер сечению трубы, он показывается в сантиметрах. А V в формуле – это обозначение скорости передвижения потока, она показывается в метрах на секунду.

Если сеть водоснабжения питается от водонапорной башни, без дополнительного влияния нагнетающего насоса, то скорость передвижения потока составляет приблизительно 0,7 – 1,9 м/с. Если подключают любое нагнетающее устройство, то в паспорте к нему имеется информация о коэффициенте создаваемого напора и скорости перемещения потока воды.

фото: водоснабжения питается от водонапорной башни

Данная формула не единственная. Есть еще и многие другие. Их без труда можно найти в сети интернета.

В дополнение к представленной формуле нужно заметить, что огромное значение на функциональность системы оказывают внутренние стенки трубных изделий. Так, например, пластиковые изделия отличаются гладкой поверхностью, нежели аналоги из стали.

По этим причинам, коэффициент сопротивления у пластика существенно меньше. Плюс ко всему, эти материалы не подвергаются влиянию коррозийных образований, что также оказывает положительное действие на пропускные возможности сети водоснабжения.

Определение потери напора

Расчет прохода воды производят не только по диаметру трубы, он вычисляется по падению давления. Вычислить потери можно посредством специальных формул. Какие формулы использовать, каждый будет решать самостоятельно. Чтобы рассчитать нужные величины, можно использовать различные варианты. Единственного универсального решения этого вопроса нет.

Но прежде всего, необходимо помнить, что внутренний просвет прохода пластиковой и металлопластиковой конструкции не поменяется через двадцать лет службы. А внутренний просвет прохода металлической конструкции со временем станет меньше.

фото: внутренний просвет водопроводной трубы

А это повлечет за собою потери некоторых параметров. Соответственно, скорость воды в трубе в таких конструкциях является разной, ведь по диаметру новая и старая сеть в некоторых ситуациях будут заметно отличаться. Так же будет отличаться и величина сопротивления в магистрали.

Так же перед тем, как рассчитать необходимые параметры прохода жидкости, нужно принять к сведению, что потери скорости потока водопровода связанны с количеством поворотов, фитингов, переходов объема, с наличием запорной арматуры и силой трения. Причем, все это при вычисления скорости потока должны проводиться  после тщательной подготовки и измерений.

Расчет расхода воды простыми методами провести нелегко. Но, при малейших затруднениях всегда можно обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться онлайн калькулятором. Тогда можно рассчитывать на то, что проложенная сеть водопровода или отопления будет работать с максимальной эффективностью.

Видео – как посчитать расход воды

Выбор диаметра трубы в зависимости от расхода воды онлайн калькулятор таблица

Таблица выбора диаметра трубы от расхода воды










Диаметр, дюйм
Диаметр, мм
Расход воды м3/час
1″
25.4
1.8
1 1/4″
32
3.3
1 1/2″
38.1
5.1
2″
50.8
10.7
2 1/2″
63.5
19.1
3″
76
30.4
3 1/2″
89
45.6
4″
102
64.9
4 1/2
114
86.4



Расчет расхода воды в зависимости от диаметра трубы.
Не целые числа вводите через точку (АА.АА)



Значения величин в этой таблице основаны на принятых в практике соответствиях диаметров труб расходам воды. Эти практические расчеты основаны на том требовании, что скорость воды в трубах не должна достигать шумового предела (приблизительно 2 метра в секунду для труб диаметром до 50 мм и 3 метра в секунду для труб диаметром до 114 мм), и обычно она оказывается в диапазоне 0.8-1.5 м/c для труб диаметром до 50 мм и до 2.5 метров в секунду для труб диаметром до 114 мм, в бетонном производстве трубы большего диаметра для подачи воды практически не используются. Поэтому вычисления по этой таблице допустимы только до диаметра 114 мм. Для труб большего диаметра данные мы не собирали и не анализировали.

Еще раз обращаем внимание — расчеты на данной странице можно вести только для труб диаметром до 114 мм.!!!

При выборе диаметра трубы нужно учесть непостоянный характер потребления!

К примеру : необходимо для производства 30 м3 бетона 4.5 тонн воды и 2 тонны для заправки миксеров, итого 6.5 тонн воды. Казалось бы, по таблице можно выбрать с запасом трубу диаметром 50 мм. с расходом 10.7 тонны воды в час. Это неправильный ответ. Вода для приготовления бетона будет потребляться не час, а 20-30 минут, остальное время — выгрузка бетона, технологические простои. Поэтому труба должна пропускать не 4.5, а 9-13.5 тонн воды для приготовления бетона. Ну и плюс 2 тонны для миксеров. Итого не 6.5, а 11-15.5 тонн воды. Нужно выбирать 53-ю или 57-ю трубу. Кстати, все вышесказанное относится и к выбору насосов.



Компания Тех Альянс не несет ответственности за любые последствия, наступившие при использовании результатов данных расчетов.


 



 

 

 




Калькулятор расчета минимально необходимого диаметра водопроводной трубы

Если хозяин дома берется за самостоятельное проектирование системы водоснабжения, то ему предстоит решить множество различных задач. Одна из основных – это правильный подбор труб для прокладки магистралей от источника к дому и для внутренней разводки. Они выбираются по нескольким важным критериям, в зависимости от условий эксплуатации на конкретном участке. Но обязательным общим критерием является достаточность диаметра трубы для полноценной работы всего водопровода или его отдельной «ветки».

Калькулятор расчета минимально необходимого диаметра водопроводной трубыКалькулятор расчета минимально необходимого диаметра водопроводной трубы

Согласитесь, мало толку от неправильно спланированного водопровода, если от недостаточного поступления воды из кранов льются слабые струйки, принять нормально душ в приобретенной кабинке – не выходит, стиральная или посудомоечная машина начинают сигнализировать кодами ошибок и т.п. Не особо комфортна бывает даже та ситуация, когда работа одного сантехнического прибора сказывается на возможностях другого. Например, кто-то моется в ванной, и поэтому на кухне практически ничего нельзя делать из-за слаого напора. А ведь таких точек в доме может быть и намного больше! Все эти неприятности, чаще всего – от неправильно подобранного диаметра трубы на определённом участке. И он просто не справляется с нужными объёмами подачи воды на конечные устройства.

Определиться с этим параметром поможет калькулятор расчета минимально необходимого диаметра водопроводной трубы. Ниже будет дано несколько полезных пояснений по работе с ним.

Калькулятор расчета минимально необходимого диаметра водопроводной трубы

Перейти к расчётам

Пояснения по работе с калькулятором

Расчет – совсем несложен, базируется на известных физических и геометрических формулах и на рекомендациях по эксплуатации водопровода и сантехнических устройств, изложенных в СНИП.

Итак, необходимо найти диаметр D, который обеспечит прохождение через трубу за единицу времени требуемого количества воды.

Вспоминаем формулу площади круга (в нашем случае – это внутреннее сечение трубы)

S = π × D² / 4

S — площадь сечения трубы, м²

D — внутренний диаметр трубы, м;

π — не требующая особого представления константа, значение которой можно взять равным 3.14 – супер-точность нам не требуется.

Отсюда, диаметр равен:

D = √(4 × S / π)

Идем дальше. Наш водопровод с сечением S должен быть способен обеспечить определенный расход воды на точке потребления (одной или одновременно нескольких).

Количество воды, проходящее через трубу в единицу времени (а это и есть расход), определяется несложной формулой:

Q = S × V

 Q — необходимый расход воды, м³/с;

V — скорость потока воды в трубе, м/с.

Преобразуем это выражение для определения площади сечения S…

S = Q / V

… и подставим в первую формулу. Тем самым – получим необходимое нам рабочее выражение.

D = √ (4 × Q / (π × V))

Так как в формуле присутствуют числовые константы, можно сделать с ними некоторые упрощения. В итоге перед нами готовая формула для дальнейшей работы.

D = 1,129 × √ (Q / V)

Теперь о том, откуда берутся исходные величины.

  • Расход воды. Любой сантехнический прибор характеризуется свойственным ему расходом воды (литров в секунду), при котором не нарушается комфортность пользования или корректность работы устройства. Аналогично – и для бытовой техники, подключаемой непосредственно к водопроводным трубам (стиральных и посудомоечных машин).

Примерные значения таких расходов показаны в таблице ниже:

Разновидности сантехнических приборов и бытовой техники, подключаемой к водопроводу.Примерный нормальный расход (литров в секунду)
Смеситель умывальника0.1
Сливной бачок унитаза0.1
Биде0.08
Смеситель на кухонной мойке0.15
Посудомоечная машина0.2
Смеситель с душем для ванны0.25
Душевая кабинка обычная0.25
Душевая кабинка или ванна (джакузи) с гидромассажем0.3
Стиральная машина-автомат0.3
«Хозяйственный» кран ¾» (полив участка, мытье автомобиля, уборка и прочие надобности)0.3

Практика, да и расчеты показывают, что для любой точки, потребляющей до 0,15 л/с обычно бывает достаточно диаметра трубы в 15 мм (½»), до 0,25÷0,3 л/с – 20 мм (¾»). Но хорошо спланированная водопроводная система должна обеспечивать и одновременную работу нескольких сантехнических и бытовых приборов. То есть значение расхода может быть и значительно выше. Безусловно, вероятность того, что все они будут включены разом – очень невелика. Поэтому при подсчете суммарного расхода в формулу вводят вероятностный коэффициент, зависящий от общего количества подключённых на рассчитываемом участке точек потребления.

В нашем калькуляторе этот коэффициент тоже предусмотрен. Пользователю необходимо лишь указать, какие конкретно приборы и в каком количестве подключены в системе (не менее двух). Или на определённом ее участке, для которого проводится расчет – например, на одном из ответвлений коллектора.

Суммарный расход программа подсчитает самостоятельно.

  • Скорость потока воды в трубе. В соответствии с положениями СНИП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий» скорость потока во внутренних водопроводных сетях ограничивается максимальным значением в 3 м/с. Однако, практика показывает, что для домашних систем с их преобладанием труб малого диаметра (до 1 дюйма) скорость потока желательно иметь поменьше. Дело в том, что с ее ростом резко увеличиваются показатели гидравлического сопротивления. И плюс к тому — на этом фоне водопровод частенько начинает чувствительно шуметь.

Считается, что для домашних условий оптимальными значениями скорости, при которых достигается «гармония» между производительностью трубы (расходом) и требуемым напором воды, будет диапазон примерно от 0,6 до 1,0 м/с.

Впрочем, это рекомендация, и никто не мешает просчитать и для других показателей скорости —  как больше указанного «номинала», так и меньше его. В программе такая возможность предусмотрена.

Результат показывается в миллиметрах.

Надо сказать, что это, возможно, еще не конечный… Возможно, придётся вносить корректировки на потери напора.

Калькулятор расчета минимально необходимого диаметра водопроводной трубыКак проверить проектируемый участок водопровода на потери напора?

Если упустить этот момент, то может случиться, что напор воды на конечной точке окажется слабоват для нормальной работы устройств. Заранее проверить собственный проект поможет калькулятор расчета потерь напора в водопроводе.

определение диаметра трубопровода в зависимости от расхода, расчет по сечению, формула максимального расхода при давлении в трубе круглого сечения


Содержание:


Как несложным путем высчитать расход воды по диаметру трубы? Ведь обращение к коммунальщикам с предварительно составленной схемой всех водопроводных коммуникаций в районе дело довольно хлопотное.


диаметр трубопровода в зависимости от расхода

Зачем нужны подобные расчеты


При составлении плана по возведению большого коттеджа, имеющего несколько ванных комнат, частной гостиницы, организации пожарной системы, очень важно обладать более-менее точной информацией о транспортирующих возможностях имеющейся трубы, беря в учет ее диаметр и давление в системе. Все дело в колебаниях напора во время пика потребления воды: такие явления довольно серьезно влияют на качество предоставляемых услуг.


определение диаметра трубопровода по расходу


Кроме того, если водопровод не оснащен водосчетчиками, то при оплате за услуги коммунальных служб в расчет берется т.н. «проходимость трубы». В таком случае вполне логично выплывает вопрос о применяемых при этом тарифах.


При этом важно понимать, что второй вариант не касается частных помещений (квартир и коттеджей), где при отсутствии счетчиков при начислении оплаты учитывают санитарные нормы: обычно это до 360 л/сутки на одного человека.

От чего зависит проходимость трубы


От чего же зависит расход воды в трубе круглого сечения? Складывается впечатление, что поиск ответа не должен вызывать сложностей: чем большим сечением обладает труба, тем больший объем воды она сможет пропустить за определенное время. А простая формула объема трубы позволит узнать и это значение. При этом вспоминается также давление, ведь чем выше водяной столб, тем с большей скоростью вода будет продавливаться внутри коммуникации. Однако практика показывает, что это далеко не все факторы, влияющие на расход воды.


 Кроме них, в учет приходится брать также следующие моменты:

  1. Длина трубы. При увеличении ее протяженности вода сильнее трется об ее стенки, что приводит к замедлению потока. Действительно, в самом начале системы вода испытывает воздействие исключительно давлением, однако важно и то, как быстро у следующих порций появится возможность войти внутрь коммуникации. Торможение же внутри трубы зачастую достигает больших значений.
  2. Расход воды зависит от диаметра в куда более сложной степени, чем это кажется на первый взгляд. Когда размер диаметра трубы небольшой, стенки сопротивляются водному потоку на порядок больше, чем в более толстых системах. Как результат, при уменьшении диаметра трубы снижается ее выгода в плане соотношения скорости водного потока к показателю внутренней площади на участке фиксированной длины. Если сказать по-простому, толстый водопровод гораздо быстрее транспортирует воду, чем тонкий.
  3. Материал изготовления.  Еще один важный момент, напрямую влияющий на быстроту движения воды по трубе.  К примеру, гладкий пропилен способствует скольжению воды в гораздо больше мере, чем шероховатые стальные стенки.
  4. Продолжительность службы. Со временем на стальных водопроводах появляется ржавчина. Кроме этого для стали, как и для чугуна, характерно постепенно накапливать известковые отложения. Сопротивляемость водному потоку трубы с отложениями гораздо выше, чем новых стальных изделий: эта разница иногда доходит до 200 раз. Кроме того, зарастание трубы приводит к уменьшению ее диаметра: даже если не брать в расчет возросшее трение, проходимость ее явно падает. Важно также заметить, что изделия из пластика и металлопластика подобных проблем не имеют: даже спустя десятилетия интенсивной эксплуатации уровень их сопротивляемости водным потокам остается на первоначальном уровне.
  5. Наличие поворотов, фитингов, переходников, вентилей способствует дополнительному торможению водных потоков.


Все вышеперечисленные факторы приходится учитывать, ведь речь идет не о каких-то маленьких погрешностях, а о серьезной разнице в несколько раз. В качестве вывода можно сказать, что простое определение диаметра трубы по расходу воды едва ли возможно.

Новая возможность расчетов расхода воды


Если использование воды осуществляется посредством крана, это значительно упрощает задачу. Главное в таком случае, чтобы размеры отверстия излияния воды были намного меньше диаметра водопровода. В таком случае применима формула расчета воды по сечению трубы Торричелли v^2=2gh, где v — быстрота протекания сквозь небольшое отверстие, g — ускорение свободного падения, а h — высота столба воды над краном (отверстие, имеющее сечение s, за единицу времени пропускает водный объем s*v). При этом важно помнить, что термин «сечение» применяется не для обозначения диаметра, а его площади. Для ее расчета используют формулу pi*r^2.


расчет воды по сечению трубы


Если столб воды имеет высоту в 10 метров, а отверстие – диаметр 0,01 м, расход воды через трубу при давлении в одну атмосферу вычисляется таким образом: v^2=2*9.78*10=195,6. После извлечения квадратного корня выходит v=13,98570698963767. После округления, чтобы получить более простой показатель скорости, получается 14м/с. Сечение отверстия, имеющее диаметр 0,01 м, вычисляется так: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 м2. В итоге выходит, что максимальный расход воды через трубу соответствует 0,000314159265*14=0,00439822971 м3/с (немного меньше, чем 4,5 литра воды/секунду). Как можно увидеть, в данном случае расчет воды по сечению трубы провести довольно просто. Также в свободном доступе имеются специальные таблицы с указанием расходы воды для самых популярных сантехнических изделий, при минимальном значении диаметра водопроводной трубы.


формула расчета воды по сечению трубы


Как уже можно понять, универсального несложного способа, чтобы вычислить диаметр трубопровода в зависимости от расхода воды, не существует. Однако определенные показатели для себя вывести все-же можно. Особенно это касается случаев, если система обустроена из пластиковых или металлопластиковых труб, а потребление воды осуществляется кранами с малым сечением выхода. В отдельных случаях такой метод расчета применим на стальных системах, но речь идет прежде всего о новых водопроводах, которые не успели покрыться внутренними отложениями на стенках.


Онлайн-калькулятор потерь напора в зависимости от расхода жидкости и сечения трубопровода

Эта версия статьи создана: 14.07.2020. Дата первой публикации: 28.08.2019

Зачем нужен этот калькулятор?

Калькулятор умеет рассчитывать потери напора в метрах в зависимости от длины и диаметра вашего трубопровода, а также объемного расхода жидкости. Зная потери напора, вы сможете более точно подобрать нужный насос под вашу задачу. 

Наш калькулятор использует формулу расчета одного немецкого института гидродинамики. Из всех протестированных нами формул эта в наибольшей степени соотносится с нашим собственным опытом. 

Чтобы воспользоваться калькулятором, введите исходные данные, потом нажмите кнопку «Рассчитать». 

Ниже этой кнопки будут показаны результаты расчета.  

Введите исходные данные


Внутренний диаметр трубопровода



мм


Длина трубопровода



м


Расход жидкости





л/мин
м³/ч


Перекачиваемая жидкость



==Другая жидкость==
Вода
Бензин
Нефть
Керосин
Масло И-20
Масло И-50
==Другая жидкость==


Кинематическая вязкость



м²/с

Введите значение вязкости вручную


Материал внутренней стенки трубопровода



==Указать шероховатость вручную==
Сталь
Чугун
Медь
Алюминий
Резина
Бетон
Полипропилен
==Указать шероховатость вручную==


Шероховатость внутренней поверхности трубы



мм

Введите данные вручную


Ускорение свободного падения в точке измерения



м/с²

Введите корректное ускорение, оно варьируется от 9,780 м/с² на экваторе до 9,82 м/с² на полюсах.


Рассчитать

Результаты


Площадь сечения трубопровода:
0
мм²


Относительная шероховатость трубопровода:
0
мм


Скорость течения жидкости:
0
м/с


Число Рейнольдса:
0


Режим течения:
0


Коэффициент гидравлического трения:
0


Потери напора по длине:
0
м.в.ст

Подробнее о заполнении полей калькулятора 

Поясним чуть подробнее как заполнить исходные данные. 


  • Внутренний диаметр трубопровода
    Измеряется в миллиметрах. Лучше измерять диаметр труб непосредственно штангенциркулем, а не ориентироваться на справочные данные. Также обратите внимание на то, что диаметр требуется именно внутренний. В каталогах труб часто указывают номинальный диаметр труб, который чуть больше, чем внутренний. 

  • Длина трубопровода
    Измеряется в метрах. Длина трубопровода — это сумма длин всех прямых участков трубы, а не расстояние между начальной и конечной точкой. К примеру, если у вас труба идет 10 метров по земле, а затем поднимается на 3 метра вверх, и идет 2 метра в обратном направлении, то в калькулятор нужно занести число 15. Это важно учитывать на предприятиях, где трубы часто обходят препятствия и имеют технологические изгибы.

  • Расход жидкости
    В этом пункте вы самостоятельно можете выбрать единицы измерения: литры в минуту или кубометры в час. Расход жидкости — это количество жидкости, которое протекает через трубу за определенное время. Например, если 60 литровая бочка наполняется водой за 1 час, значит расход воды составляет 60 литров в час или 1 литр в минуту

Расход воды через трубу при заданном давлении

Содержание статьи

Основная задача расчёта объёма потребления воды в трубе по её сечению (диаметру) – это подобрать трубы так, чтобы водорасход не был слишком большой, а напор оставался хороший. При этом необходимо учесть:

Что бы расчитать расход, необходимо знать ее диаметр

  • диаметры (ДУ внутреннего сечения),
  • потери напора на рассчитываемом участке,
  • скорость гидропотока,
  • максимальное давление,
  • влияние поворотов и затворов в системе,
  • материал (характеристики стенок трубопровода) и длину и т.д..

Подбор диаметра трубы по расходу воды с помощью таблицы считается более простым, но менее точным способом, чем измерение и расчёт по давлению, скорости воды и прочим параметрам в трубопроводе, сделанный по месту.

Табличные стандартные данные и средние показатели по основным параметрам

Для определения расчётного максимального расхода воды через трубу приводится таблица для 9 самых распространённых диаметров при различных показателях давления.

Что бы расчитать расход, необходимо знать ее диаметр

Среднее значение давления в большинстве стояках находится в интервале 1,5-2,5 атмосфер. Существующая зависимость от количества этажей (особенно заметная в высотных домах) регулируется путём разделения системы водообеспечения на несколько сегментов. Водонагнетение с помощью насосов влияет и на изменение скорости гидропотока. Кроме того, при обращении к таблицам в расчёте водопотребления учитывают не только число кранов, но и количество водонагревателей, ванн и др. источников.

Изменение характеристик проходимости крана с помощью регуляторов водорасхода, экономителей, аналогичных WaterSave (http://water-save.com/), в таблицах не фиксируются и при расчёте расхода воды на (по) трубе, как правило, не учитываются.

Способы вычисления зависимостей водорасхода и диаметра трубопровода

С помощью нижеприведённых формул можно как рассчитать расход воды в трубе, так и, определить зависимость диаметра трубы от расхода воды.

Что бы рассчитать расход, необходимо знать ее диаметр

В данной формуле водорасхода:

  • под q принимается расход в л/с,
  • V –  определяет скорость гидропотока в м/с,
  • d – внутреннее сечение (диаметр в см).

Зная водорасход и d сечения, можно, применив обратные вычисления, установить скорость, или, зная расход и скорость – определить диаметр. В случае наличия дополнительного нагнетателя (например, в высотных зданиях), создаваемое им давление и скорость гидропотока указываются в паспорте прибора. Без дополнительного нагнетания скорость потока чаще всего варьируется в интервале 0,8-1,5 м/сек.

Для более точных вычислений принимают во внимание потери напора, используя формулу Дарси:

Зная водорасход и d сечения, можно, применив обратные вычисления, установить скорость

Для вычисления необходимо дополнительно установить:

  • длину трубопровода (L),
  • коэффициент потерь, который зависит от шероховатостей стенок трубопровода, турбулентности, кривизны и участков с запорной арматурой (λ),
  • вязкость жидкости (ρ).

Зависимость между значением D трубопровода, скоростью гидропотока (V) и водорасходом (q) с учётом угла уклона (i) можно выразить в таблице, где две известные величины соединяются прямой линией, а значение искомой величины будет видно на пересечении шкалы и прямой. 

Расчёт расхода воды через трубу с учётом падения давления можно проводить с помощью онлайн-калькуляторов

Для технического обоснования также строят графики зависимости эксплуатационных и капитальных затрат с определением оптимального значения D, которое устанавливается в точке пересечения кривых эксплуатационных и капитальных затрат.

Расчёт расхода воды через трубу с учётом падения давления можно проводить с помощью онлайн-калькуляторов (например: http://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy-raschet-truboprovoda.html). Для гидравлического расчёта, как и в формуле, нужно учесть коэффициент потерь, что предполагает выбор:

  1. способа расчёта сопротивления,
  2. материала и вида трубопроводных систем (сталь, чугун, асбоценмент, железобетон, пластмасса), где принимается во внимание, что, например, пластиковые поверхности менее шероховатые, чем стальные, и не подвергаются коррозии,
  3. внутреннего диаметры,
  4. длины участка,
  5. падения напора на каждый метр трубопровода.

В некоторых калькуляторах учитываются дополнительные характеристики трубопроводных систем, например:

  • новые или не новые с битумным покрытием или без внутреннего защитного покрытия,
  • с внешним пластиковым или полимерцементным покрытием,
  • с внешним цементно-песчаным покрытием, нанесённым разными методами и др.

Читайте далее

Оставьте комментарий и вступите в дискуссию

Расчет расхода воды и диаметра трубы

Расход воды и диаметр трубы подробно изучены счета. Системы водяного отопления, индивидуальное и региональное отопление жилых помещений сегодня, завод и цех, отопление теплиц, геотермальная энергия используется для систем отопления.

Счет расхода воды

Требуется система отопления расход воды , определение размеров трубы системы отопления (определение диаметра трубы) — это первый параметр, который необходимо знать.Находясь в скорости жидкости, определяется падение давления, а также другие параметры, диаметр трубы может быть указан. Указан расход воды , температура нагрева и температуры возвратной воды в системе рассчитывается по Уравнение 1.1 ;
m = Q / (ρ × Cp × ΔT) [м³ / ч] Уравнение 1.1
здесь;

м [м3 / с]: расход воды
Q [кВт]: тепловая потребность
ρ [кг / м3]: плотность воды (таблица 1.1)
CP [кДж / кг ° c]: удельная температура воды (таблица 1.1)
ΔT [° c]: разность температур обратного трубопровода между
Пример-1. :
Потребность в отоплении 1000 кВт, температура системы отопления 90 ° C, а температура возврата отопителя 70 ° C — потребность в тепле для отопления теплиц;
м = 1000 / (972 × 4198 × 20) = 0,0123 [м³ / ч] = 0,0123 × 3600 = 44,1 [м³ / ч]
Примечание: плотность и удельная теплоемкость воды Средняя температура в оба конца (80 °) в) значения находятся в таблице 1.1.

Расчет диаметра трубы

Требуется система отопления Расход воды был рассчитан после определения диаметра трубы, составляющей систему после расчета, путем выполнения следующих шагов.
По принципу Бернулли поток может возникать для случая А, точка В должна обладать большей энергией (, рисунок 1.1, ). Это разность энергий, трение в трубе между жидкостью и внутренними опорами трубы, используемой для преодоления сопротивления.

Bernoulli Prensibi

Рисунок 1.1 — Принцип Бернулли

Падение давления жидкости при полной обменной энергии hf (м). Падение давления зависит от следующих параметров.
L [м]: длина трубы
D [м]: внутренний диаметр трубы
В [м / с]: средняя скорость жидкости
μ [Па с]: динамическая вязкость жидкости
ρ [кг / м3]: жидкость плотность
KS [м]: шероховатость трубы
Падение давления создает сопротивление жидкости, уравнение Д’Арси-Вейсбаха известно как уравнение 1.2 рассчитывается от.
HF = λ × (L / D) × [(ρ. V ²) / 2] [Па] Уравнение 1,2
здесь;

HF [Па]: перепад давления
λ [-]: коэффициент трения (диаграмма Муди на рисунке 1.2)
L [м]: длина трубы
D [м]: внутренний диаметр трубы
В [м / с]: будучи в средней скорости жидкости (уравнение 1.3)
ρ [кг / м3]: плотность жидкости
Расчет диаметра трубы, Уравнение 1.2 выполняется с использованием формы метода проб и ошибок.Расход жидкости приблизительно в соответствии с выбранным диаметром трубы; выбранный диаметр трубы и другие параметры, Уравнение 1.2 изложено вместо этого. Длина трубы, L, а не 1, приводит к тому, что в трубе измеряется перепад давления жидкости. Отопительные системы, рекомендуемый перепад давления в трубе с хозяйкой для труб малого диаметра (из труб DN150) на 100-200 Па / м, и труб большого диаметра на 100-150 Па / м. довести перепад давления по диаметру трубы, выбранной, должен оставаться в пределах рекомендуемых перепадов давления.Если падение давления происходит в соответствии с выбранным рекомендуемым якорем, то не выбирается в диапазоне диаметров при изменении перепада давления, вычисления в этом диапазоне повторяются до.
Нахождение в жидкости скорость рассчитывается из Уравнение 1,3 .
V = (4 × m) / (π × D²) [м / с] Уравнение 1.3

здесь; V [м / с]: средняя скорость жидкости
м [м3 / с]: расход воды (уравнение 1.1)
D [м]: внутренний диаметр трубы
Moody Diyagramı
Рис. 1.2 Moody Diagram
Также описан расчет расчета диаметра трубы и перепадов давления, относительной шероховатости, числа Рейнольдса, расчета динамической вязкости жидкости, а также другого необходимого параметра Пример-1.2 .

Пример-1.2 :
Потребность в отопительной воде 45 [м³ / ч] диаметр трубы тепличной системы отопления? (Средняя температура воды 80 ° С)

1. Итерация (диаметр трубы = DN150, D = 160, 3 мм)
• Нахождение в скорости жидкости рассчитывается из уравнения Уравнение 1.3

V = (4 × 45) / (π × 3600 × 0,1603 ²) = 0,62 [м / с]
• Коэффициент Рейнольдса основан на количестве чисел Рейнольдса, рассчитанном по уравнению 1.4

Re = ρ × V × D / μ [-] Уравнение 1.4

здесь;
Re [-]: число Рейнольдса
ρ [кг / м3]: плотность жидкости (таблица 1.1)
В [м / с]: средняя скорость жидкости (уравнение 1.3)
D [м]: внутренний диаметр трубы
μ [Па с]: динамическая вязкость воды (Таблица 1.1)
Suyun Termal Özellikleri
Таблица 1.1 — Тепловые свойства воды
Из уравнения 1.4;

Re = 971,82 × 0,62 × 0,1603 / (0,355 × 10-³) = 272071 [-]

• Относительный коэффициент относительной шероховатости pürüzlülüğe зависит от относительной шероховатости рассчитывается из Уравнение 1,5 .

B. Шероховатость = ks / D [-] Уравнение 1.5

здесь;
KS [м]: шероховатость трубы (таблица 1.2)
D [м]: внутренний диаметр трубы

Pürüzlülük Katsayıları
Таблица 1.2 — в соответствии с коэффициентами шероховатости в материале

Уравнение 1.5 ден;
B. Шероховатость = 0,045 * 10-³ / 0,1603 = 0,0003 [-]

• Коэффициент трения, число Рейнольдса (272071) и относительное pürüzlülüğe (0,0003) из рисунка 1.2 λ = 0,016.

• Все эти значения находятся в Уравнение 1.2 рассчитывается вместо падения давления.

HF = 0,016 × (1 / 0,1603) × (971,82 × 2,62 / 2) = 18,64 [Па / м]

Падение давления из рекомендованных перепадов давления (100-150 Па / м) очень мало и меньше, чем диаметр вышеупомянутого, учитывают цифры, которые повторяются до значения в пределах диапазона падения давления.

2. Итерация (диаметр трубы = DN100, D = 107, 1 мм)

V = (4 × 45) / (π × 3600 × 0,1071 ²) = 1,39 [м / с]
Re = 1,39 × 971,82 × 0,1071 / (0,355 × 10-³) = 407532 [- ]
B. Шероховатость = 0,045 * 10-³ / 0,1071 = 0,0004 [-]

• Коэффициент трения, число Рейнольдса (407532) и относительное pürüzlülüğe (0,0004) из рисунка 1.2 λ = 0,016.

HF = 0,016 × (1 / 0,1071) × (971,82 × 1,39 ² / 2) = 140,25 [Па / м]

Источник: Изобор, Изобор.com
Информация: Изобор по специальному разрешению контента, подготовленного на вашем собственном веб-сайте. Благодарим вас за информацию и делитесь ею.

,

КАЛЬКУЛЯТОР СКОРОСТИ ПОТОКА

I N S T R U C T I O N S

Этот калькулятор Ultra является особенным, позволяя вам выбирать среди
большое разнообразие единиц (6 для диаметра и 24 каждая для для скорости и скорости потока). В отличие от других калькуляторов, вы НЕ
ограничивается вводом диаметра в дюймах, скоростью в милях в час и т. д., что делает этот калькулятор
довольно универсальный.

1) Вода течет со скоростью 36 дюймов в секунду и со скоростью
1.0472 кубических фута в секунду. Какой диаметр трубы?
Самый важный шаг в использовании этого калькулятора:
ПЕРВЫЙ ВЫБОР, ЧТО ВЫ РЕШАЕТЕ ДЛЯ
В этом случае мы выбираем ДИАМЕТР ТРУБЫ, поэтому нажмите на эту кнопку.
Введите 36 в поле скорости и выберите дюймы в секунду из его меню.
Введите 1.0472 в поле скорости потока и выберите кубические футы в секунду в его меню.
Нажмите кнопку CALCULATE, и вы увидите, что это равно 8 дюймов.
И вы увидите ответ в 5 других различных единицах !!

2) Вода течет через трубу диаметром 10 сантиметров со скоростью 9 литров в секунду.Какова скорость воды?
ПЕРВЫЙ НАЖМИТЕ НА ТО, ЧТО ВЫ РЕШАЕТЕ — VELOCITY
Введите 10 в поле диаметра трубы и выберите сантиметры в его меню.
Введите 9 в поле скорости потока и выберите количество литров в секунду в его меню.
Нажмите кнопку РАСЧЕТ, и ответ будет 114,59 сантиметров в секунду И ответ будет в 23 других различных единицах !!

3) Вода течет через трубу диаметром 2 фута со скоростью 20 дюймов в секунду. Какова скорость потока?
ПЕРВЫЙ НАЖМИТЕ НА ТО, ЧТО ВЫ РЕШАЕТЕ — СКОРОСТЬ ПОТОКА
Введите 2 в поле диаметра трубы и выберите в его меню ножки.
Введите 20 в поле скорости и выберите дюймы в секунду в его меню.
Нажмите кнопку РАСЧЕТ, и ответ — 5,236 кубических футов в секунду, И ответ в 23 других различных единицах !!


Для удобства чтения числа отображаются в формате «значимая цифра», поэтому вы
, а не , см. Ответы, такие как 77.3333333333333333.
номеров больше
1000 будет отображаться в научной записи и с таким же количеством
значимые цифры указаны.Вы можете изменить значимые цифры, отображаемые
изменить номер в поле выше.
Internet Explorer и большинство других браузеров будут отображать ответы правильно, но
Есть несколько браузеров, которые будут показывать , а не вообще. Если это так, введите ноль
в поле выше. Это устраняет все форматирование, но это лучше, чем видеть нет
выходной вообще.

Калькулятор расхода труб | Уравнение Хазена-Уильямса

Уравнение Хазена-Уильямса

Уравнение Хазена-Уильямса — это эмпирически выведенная формула, которая описывает скорость воды в гравитационном потоке. Помните, что уравнение Хазена-Уильямса — , справедливое только для воды — применение его для любой другой жидкости даст вам неточные результаты. Он также не учитывает температуру воды и является точным только для диапазона 40–75 ° F (4–25 ° C).

Вы можете записать эту формулу как:

v = k * C * R 0.63 * S 0,54

где:

  • v обозначает скорость воды, протекающей в трубе (в м / с для метрической системы и в футах / с для имперской системы)
  • C — коэффициент шероховатости
  • R обозначает гидравлический радиус (в метрах или футах в зависимости от системы агрегата)
  • S — уклон трубы (без единиц)
  • k — это коэффициент пересчета, зависящий от системы единиц измерения (k = 0.849 для метрической системы и k = 1,318 для имперской системы)

Вам не нужно знать значения C , R или S , чтобы использовать наш калькулятор расхода труб — мы рассчитаем их для вас!

Коэффициент шероховатости C зависит от материала трубы. Вы можете выбрать материал из выпадающего списка или ввести значение C вручную, если вы знаете коэффициент шероховатости вашей системы потока. Мы используем следующие значения:

Материал Коэффициент шероховатости
чугун 100
Бетон 110
Медь 140
Пластик 150
Сталь 120

Гидравлический радиус , R, — это пропорция между площадью и периметром вашей трубы.Если труба круглая, вы найдете ее по следующему уравнению:

R = A / P = πr² / 2πr = r / 2 = d / 4

, где r — радиус трубы, а d — диаметр трубы. Вы можете просмотреть и изменить все эти параметры (площадь, периметр, гидравлический радиус) в расширенном режиме этого калькулятора расхода труб.

Чтобы рассчитать уклон , S, , вам нужно разделить длину трубы на падение (разница высот между начальной и конечной точками).Помните, что если уклон трубы не постоянен, а постоянно меняется, реальная скорость потока воды будет отличаться от полученного результата.

Когда вы знаете скорость гравитационного потока, вы также можете найти расход , Q, , умножив площадь поперечного сечения трубы на скорость потока:

Q = A * v

Обязательно используйте наш калькулятор расхода для преобразования между расходом (объемным расходом) и массовым расходом.

Калькулятор диаметра трубы, расхода и падения давления природного газа

Калькулятор начала выбора

Читать все о наличии

развертывания.

При любом использовании калькулятора требуется подключение к Интернету, как минимум, для аутентификации.

Доступно в версии для скачивания

сохранять / открывать несколько результатов
экспортировать в слова и превосходить
результаты печати
настраиваемых свойств жидкости
К коэффициент для фитингов, коэффициент сопротивления
выбор шероховатости поверхности трубы
выбор между манометром и абсолютным давлением
сжимаемый изотермический поток
сухой воздух изотермический поток
газ Отводящий поток
Природный поток газа

Скачать

Когда этот калькулятор подходит?

Этот калькулятор предназначен для расчета расхода или падения давления в газопроводах и газораспределительных сетях.

Вы можете использовать калькулятор для расчета расхода и перепада давления при постоянном диаметре газопровода.

Калькулятор позволяет рассчитывать, когда природный газ рассматривается как сжимаемая или несжимаемая жидкость.

Калькулятор также включает в себя расчет перепада давления из-за локальных сопротивлений, встроенных в трубопровод — клапаны и фитинги.

Каковы ограничения калькулятора?

Изменение давления из-за разницы высот трубопровода не входит в эту версию калькулятора

Как выполняется расчет?

Расчет перепада давления, расхода и диаметра трубы во время сжимаемого потока осуществляется по формулам для изотермического потока газа.

Предполагается, что температура потока природного газа в длинных трубопроводах постоянна.

Температура природного газа в длинных трубопроводах постоянна, потому что природный газ восстанавливает падение температуры посредством теплообмена с окружающей почвой или воздухом.

Существует два способа вычисления сжимаемого потока с помощью калькулятора: с помощью изотермического уравнения сжимаемости и формулы Ренуара.

В сценарии расчета расхода калькулятор рассчитывает и показывает расход при стандартных условиях.

Если вы рассчитываете перепад давления, то вы должны ввести скорость потока при стандартных условиях в калькуляторе.

Стандартные условия:

  • давление р = 101325 Па (14.7 фунтов на кв. Дюйм) и
  • температура 15 ° C (59 ° F) для метрических единиц и 60 ° F для имперских единиц

Калькулятор также показывает фактическую среднюю скорость потока в трубопроводе для указанного диаметра трубы.

Когда этот калькулятор не актуален?

Калькулятор не подходит для ситуаций, когда изменения давления являются экстремальными и внезапными, приводящими к адиабатическим условиям потока.

calculation_guru

Если вам нужен быстрый расчет, но вы еще не знаете, как пользоваться калькулятором, вы
можете заказать услугу расчета у разработчика калькулятора.

,