Tverrsnitt av røret og dets indre volum: beregningsmetoder

I dag har vi en liten utflukt til skolene i geometri og fysikk. Vi vil huske hvordan rørets tverrsnittsareal og dets interne volum beregnes. I tillegg må vi finne ut hvordan endringer i diameteren på rørledningen virker på trykket i væskestrømmen. Så gå.

Beregn seksjonen

Tydeligvis vil formelen for tverrsnittsarealet av et rør avhenge av formen på denne delen. Hvilke muligheter er mulig?

runde

Området i sirkelen har formen S = Pi R ^ 2, hvor:

• S er ønsket verdi;
• Pi er tallet pi, som vanligvis avrundes til 3,14;
• R er radiusen til sirkelen (med hensyn til røret - halvparten av dens indre diameter).

For eksempel, la oss beregne det indre tverrsnittet av et sirkulært rør med en indre diameter på 100 millimeter.

1. Radien vil åpenbart være 50 mm eller 0,05 meter.
2. Området vil være lik 3,14 x 0,05 ^ 2 = 0,00785 m2.

Vær oppmerksom på: Ved beregning av strømmen av tyngdekraftsfrie rørledninger (for eksempel husholdningsavløp), er den faktiske, ikke så mye, men såkalte levende del av strømmen, begrenset til gjennomsnittlig vannstand.

Hvor kan jeg få data om den indre diameteren av GVP-rør som brukes i installasjonen av internbyggingskommunikasjon? Selgere angir vanligvis bare fjernkontrollen (betinget passasje) og typen er lett, vanlig eller forsterket.

All nødvendig informasjon finnes i GOST 3262-75, ifølge hvilken disse produktene er produsert.

Hvordan kan du selv beregne den faktiske indre diameteren fra denne tabellen?

Instruksjonen er enkel og generelt åpenbar.

1. Velg riktig produkt du er interessert i kontroll og type.
2. Trekke fra den ytre diameteren av den dobbelte veggtykkelsen.

Tips: En online kalkulator av tverrsnittsareal av en hvilken som helst type rør kan ofte bli funnet på produsentens nettsted eller forhandlere.

kvadrat

Profilrør brukes relativt sjelden til transport av væsker: disse er prioriterte områder for sirkulære rør.

Hvorfor?

• Sirkelen har en minste vegglengde med et maksimumsareal av alle geometriske former.. Herfra - en praktisk konsekvens: med en konstant veggtykkelse er det et sirkulært rør som vil ha maksimal gjennomstrømning. Eller med andre ord, med en fast gjennomstrømning, vil prisen per løpende meter av et rundrør være minimal.
• På grunn av denne samme funksjonen har et rundrør maksimal strekkstyrke.. Ikke rart, trykket måles i kilo per kvadratcentimeter: jo større område av rørveggene er, desto større blir kraften påført ved et fast trykk inne i rørledningen.

I noen tilfeller er det imidlertid nødvendig å beregne den interne delen av proftrub. I tilfelle av et kvadratrør er det lik kvadratet av forskjellen mellom rørets ytre dimensjon og den dobbelte tykkelsen av veggene. Så, for et produkt med en størrelse på 100x100 mm med vegger 4 mm tykk, vil beregningen ta formen (100 - (4 x 2)) ^ 2 = 8464 mm2.

Vær oppmerksom på! De fleste formler bruker området uttrykt i kvadratmeter. Omregningsfaktoren for mm2 til m2 er 1: 1.000.000, det vil si i det ovennevnte tilfellet, får vi 0,008464 m2.

rektangulære

Beregningsordningen er nesten identisk med den som er beskrevet for firkantede rørledninger. Den eneste forskjellen er at veggene ikke er det samme; Derfor multipliserer vi deres dimensjoner minus ja, igjen, to ganger tykkelsen på veggene.

Så, for et rektangulært rør med en størrelse på 150x180 mm med en tykkelse på 6 mm, vil verdien søkt være (150 - (6 x 2)) x (180 - (6 x 2)) = 23184 mm2 eller 0,023184 m2.

volum

Alt er ganske enkelt her. Volumet av et rør av hvilken som helst type er lik produktet av dets lengde (støpt) av seksjonen. I sistnevnte eksempel vil det interne volumet på 25 meter rørledningen være 0,023184 x 25 = 0,5796 m2.

Tverrsnitt og trykk

Der bodde i den strålende 18. århundre sveitsiske Daniel Bernoulli. Han levde, levde og formulerte mellom lovens lover, som senere markerte begynnelsen på moderne hydrodynamikk og ble oppkalt etter ham.

Hvis vi oversetter det tørre språket av formler til det russiske vi er vant til, så kan det formuleres som følger: Strømningshastigheten er omvendt proporsjonal med det statiske trykket av væsken eller gassen i den.

På den praktiske siden betyr dette at ved overgangen av rørledningens diameter overgår strømmen i motsetning til sunn fornuft: En økning i tverrsnittet forårsaker en økning i trykk, mens en reduksjon og tilhørende akselerasjon av bevegelsen av en væske eller gass øker.

I dag er denne effekten mye brukt i mekanismer med ulike formål.

Her er noen av de mest åpenbare eksemplene som noen av oss har kommet over.

• Hovedelementet i varmeenheten i huset er heisen. Det er en dyse hvor en vannstråle med høyere temperatur og trykk fra tilførselsrøret injiseres i et volum fylt med kaldere vann med lavt trykk fra retur. På grunn av nedgangen i statisk trykk i strålen trekker det en del av vannet fra returrøret gjennom suget som er utformet for dette formålet, til sirkulasjon. (Se også artikkelen Slik bøyer du et profilrør: funksjoner.)

• Airbrush og airbrush har samme effekt: Den raske luftstrømmen på grunn av vakuumet som dannes i det trekker fargestoffet ut av tanken, knuser det, setter det i en aerosol og legger det på overflaten som er malt.

konklusjon

Vi håper at de ikke trette leseren med en overflod av tall, formler og beregninger. Som alltid, kan flere materialer om temaene vi studerer finnes i videoen i denne artikkelen. Lykke til!