Зміст

З самими різними цілями часто доводиться розраховувати площа поверхні труби або її перетин. Зрозуміло, щоб дізнатися площа труби — формула повинна спиратися на її діаметр і протяжність.

Чи потрібні якісь ще параметри? Навіщо всі ці розрахунки можуть бути потрібні? Як розрахувати площу і розтин? Все це ми дізнаємося з цієї статті.

З погляду геометрії труба являє собою циліндр. Звідси і прості формули розрахунку

Навіщо це потрібно?

Почнемо все ж з того, що ще раз перерахуємо основні ситуації, коли нам потрібен розрахунок площі труби — її поверхні або перетину.

  • Формула площі труби буде корисна, якщо нам потрібно розрахувати тепловіддачу регістра або теплої підлоги .

Обидва значення виводяться саме з сумарної площі, що віддає повітрю в приміщенні тепло від теплоносія.

Від площі поверхні регістра лінійно залежить його тепловіддача

  • Часто зустрічається зворотна ситуація — коли потрібно підрахувати втрати тепла по шляху до опалювального приладу .

Для того, щоб можна було прийняти рішення про кількість та розмір радіаторів, конвекторів або інших приладів — потрібно знати, якою кількістю калорій ми володіємо. Воно виводиться знову-таки з урахуванням площі поверхні труби, яка транспортує воду від елеваторного вузла.

  • Розрахунок площі поверхні труби потрібен для того, щоб закупити необхідну кількість теплоізолюючого матеріалу .

    Якщо протяжність теплотраси обчислюється кілометрами — а це саме так і буває — точний розрахунок може заощадити підприємству величезні суми.

  • Тут тепловіддачу потрібно скоротити до мінімуму. Щоб порахувати кількість необхідного теплоізолюючого матеріалу — потрібно дізнатися площа поверхні, яку належить захистити від втрати тепла

    • Витрати на антикорозійне покриття або фарбу — з тієї ж категорії. Площа забарвлення труби сталевий разом з витратою фарби на квадратний метр дадуть нам точний обсяг необхідних закупівель.

    Заодно в цьому випадку буде дуже добре видно, скажімо ввічливо, нецільове використання матеріалу: якщо фарби або бітумного лаку йде в півтора рази більше розрахункової кількості — підприємству слід припиняти злодійство.

    Виробники фарби вказують її витрата в грамах на квадратний метр поверхні

    • Розрахунок площі перерізу труби необхідний для того, щоб дізнатися її максимальну прохідність .

    Так, можна просто поставити трубу свідомо більше необхідною; але при складанні типового проекту, за яким буде будуватися багато будинків, перевитрата коштів у цьому випадку буде великим.

    Важливо: у разі приватного будинку перевитрата бюджету, якщо ви просто візьмете трубу на крок більше, невеликий. А от втрати тепла виростуть помітно. Не зрозуміло? Згадайте: більше поверхня труби — більше тепла на ній розсіюється.

    Крім того, між моментами, коли відкривається кран гарячої води, весь обсяг у відповідному водопроводі безцільно остигає .

    Чим більше діаметр труби — тим більше води в ній буде стояти, тим більше тепла ви витратите на безцільний нагрів приміщення.

    Чим товще труби — тим більше гарячої води безцільно остигає після кожного відкриття крана

    Методики розрахунку

    Розрахунок перетину

    Власне, завдання-то з геометрії середніх класів. Нам потрібно розрахувати площу кола, діаметр якого дорівнює зовнішньому діаметру труби за вирахуванням товщини її стінок.

    Площа круга, як ми пам’ятаємо, розраховується як S = Pi R ^ 2.

    Таким чином, яка розраховує площа перерізу труби формула має вигляд S = Pi * (D / 2-N) ^ 2, де S — площа внутрішнього перерізу труби, Pi — число «пі», D — зовнішній діаметр труби, а N — товщина стінки труби. Діаметр, як ми пам’ятаємо — це два радіусу.

    Отже, яка вважає площа поперечного перерізу труби формула перед нами. Давайте скористаємося їй на прикладі чергового сферичного коня у вакуумі — гарячекатаної безшовної труби зовнішнім діаметром 1 метр і зі стінками товщиною 10 мм.

    S = 3.14159265 * (1 / 2-0,01) ^ 2 = 0,754296 м2.

    Важливо: у напірних водопроводах вода завжди заповнює весь обсяг труби.

    У самопливної каналізації ж це не так: більшу частину часу потік змочує лише частина стінок і, відповідно, труба надає йому менший опір в порівнянні з повністю заповненою.

    Саме для гідравлічних розрахунків самопливної каналізації введено таке поняття, як площа живого перерізу труби.

    Це площа поперечного перетин потоку в ній, перпендикулярного напрямку руху потоку.

    Від точного підбору перетину труби деколи дуже багато залежить


    Площа зовнішньої поверхні труби

    І це теж завдання суто геометрична. Як порахувати площу поверхні труби зовні?

    А як знайти в загальному випадку площа стінок циліндра?

    Поверхня циліндра — це, по суті, прямокутник, одна сторона якого — довжина кола циліндра, а друга — довжина самого циліндра. Так?

    Довжина кола, як ми пам’ятаємо, дорівнює Pi * D, де Pi — число Пі, а D — діаметр труби.

    Як розрахувати площу прямокутника? Необхідно його довжину помножити на ширину.

    Площа звітного прямокутника буде такою: S = Pi * D * L, де Pi — старе добре число Пі, D — діаметр труби, а L — її довжина.

    Для теплотраси діаметром в один метр при її довжині в десять кілометрів площа забарвлення труб буде рівною: 3,14159265 * 1 * 10000 = 31415,9265 м2. Теплоізоляції знадобиться трохи більше: вона має товщину, відмінну від нуля, до того ж труба загортається в мінеральну вату з перехлестом полотен.

    І тут точний розрахунок площі поверхні був необхідний

    Площа внутрішньої поверхні труби

    Навіщо внутрішня поверхня? Невже труби фарбують зсередини?

    Ні, площа внутрішньої поверхні може придатися при гідродинамічних розрахунках. Це площа поверхні, з якою контактує вода при русі по трубах .

    Є кілька пов’язаних з цією площею нюансів:

    • Чим більше діаметр труби для водопроводу — тим менше вплив шорсткості її стінок на швидкість потоку в ній.

    Для трубопроводів великого діаметру при невеликій протяжності опором труби можна повністю знехтувати;

  • Для гідродинамічних розрахунків шорсткість поверхні має не менше значення, ніж її площа .
    Іржава всередині сталева водопровідна труба і ідеально гладка поліпропіленова дуже по різному впливають на швидкість потоку;
  • Труби з неоцинкованої сталі мають, так би мовити, непостійну площа внутрішньої поверхні .

    Вони з часом заростають іржею і мінеральними відкладеннями, в результаті чого просвіт звужується.

    Якщо вам прийде в голову дивна фантазія виготовити зі сталі водопровід холодного водопостачання — цим фактом можна нехтувати, оскільки прохідність водопровідної труби може впасти вдвічі вже за десять років.

  • Заростання сталевий неоцинкованим труби доводитися враховувати при розрахунку водопроводу

    Ну а що з формулою? Вона проста. Діаметр циліндра в цьому випадку, як легко здогадатися, дорівнює різниці діаметру і подвоєної товщини стінок труби .

    Раз так — площа стінок циліндра набуває вигляду S = Pi * (D-2N) * L, де D — як і раніше діаметр труби, N-товщина її стінок, а L — протяжність.

    Для теплотраси довжиною в 10 кілометрів з труби діаметром 1 метр зі стінками товщиною 10 мм площа внутрішньої поверхні виявиться рівною: 3,14159265 * (1-2 * 0,01) * 10000 = 30787,60797 м2.

    Висновок

    Підводячи підсумки — по суті, ми з вами заново пройшли курс геометрії середніх класів, згадавши школу і знання, забуті за роки нудною дорослому житті. Будемо сподіватися, що ці прості формули знадобляться вам не раз. Удачи в будівництві!

    Оригiнал читайте here.

    Також читайте

    • Як виміряти діаметр труби — вимір діаметра труби

      Зміст: Для вимірювання діаметра труби з мінімальними запитами до самої точності можна скористатися звичайною будівельної рулеткою. Для початку вимірювання необхідно докласти замерочний інструмент…

    • Як вибрати поліпропіленові труби для опалення

      Перед багатьма людьми постає питання вибору труб для системи опалення. Найкраще звернутися за порадою до фахівців, і вони завжди допоможуть вибрати поліпропіленові труби для опалення. Але потрібн…

    • Як монтувати металопластикові труби

      За своєю якістю металопластикові труби не поступаються ні пластиковим, ні металевим трубам, а з монтажем водопроводу з таких труб впорається навіть школяр. У даній статті представлена ​​інструкці…

    Share →