Pri rôznych cieľoch je často potrebné vypočítať plochu povrchu potrubia alebo jeho časti. Samozrejme, aby ste zistili oblasť potrubia - vzorec musí byť založený na jeho priemere a dĺžke.
Sú potrebné iné parametre? Prečo sú všetky tieto výpočty potrebné? Ako vypočítať plochu a prierez? To všetko sa učíme z tohto článku.
Z hľadiska geometrie je rúra valec. Preto jednoduché vzorce pre výpočet
Prečo je to potrebné?
Začnime tým, že opäť uvádzame hlavné situácie, keď potrebujeme vypočítať plochu potrubia - jeho povrch alebo úsek.
- Vzorec oblasti rúry bude užitočný, ak budeme potrebovať vypočítať prenos tepla z registra alebo vykurovanej podlahy . Obidve hodnoty sú odvodené presne z celkovej plochy, ktorá dodáva chladiacemu vzduchu teplo v miestnosti.
Prenos tepla lineárne závisí od povrchu registra
.- Často sa vyskytuje opačná situácia - keď je potrebné vypočítať tepelné straty na ceste do ohrievača . Aby bolo možné rozhodnúť o počte a veľkosti radiátorov, konvektorov alebo iných zariadení - musíte vedieť, koľko kalórií máme. Opäť sa odvodzuje s prihliadnutím na povrchovú plochu rúry, ktorá transportuje vodu zo zostavy výťahu.
- Výpočet plochy povrchu potrubia je potrebný na nákup požadovaného množstva tepelnoizolačného materiálu . Ak je dĺžka vykurovacieho okruhu v kilometroch- a to je presne to, čo sa deje - presný výpočet môže spoločnosti ušetriť obrovské sumy.
Prenos tepla musí byť znížený na minimum. Ak chcete vypočítať množstvo požadovaného izolačného materiálu - potrebujete poznať povrch, ktorý sa má chrániť pred tepelnými stratami
- Náklady na antikorózne nátery alebo nátery pochádzajú z rovnakej kategórie . Oblasť lakovaných oceľových rúrok spolu so spotrebou náteru na meter štvorcový nám poskytne presné množstvo potrebných nákupov. Zároveň, v tomto prípade, bude to veľmi dobre vidieť, povedzme slušne, nevhodné použitie materiálu: ak farba alebo bitúmenový lak zanechá jeden a pol násobok vypočítanej sumy - spoločnosť by mala zastaviť krádež.
Výrobcovia farieb uvádzajú svoju spotrebu v gramoch na meter štvorcový povrchu
.- Výpočet prierezu potrubia je potrebný na zistenie jeho maximálnej priepustnosti . Áno, môžete jednoducho dať potrubie zjavne potrebnejšie; ale pri vypracovaní modelového projektu, na ktorom sa bude stavať mnoho domov, bude prekročenie nákladov v tomto prípade veľké.
Dôležité: v prípade súkromného domu je prekročenie rozpočtu, ak si len vezmete potrubie o krok viac, malé. Tepelné straty sa však výrazne zvýšia. Nie je jasné? Zapamätajte si: viac povrchu potrubia - na ňom sa rozptýli viac tepla.
Okrem toho medzi okamihmi, keď sa otvorí vodovodný kohútik teplej vody, celý objem v zodpovedajúcej vodovodnej sústave bez námahy ochladzuje .
Čím väčší je priemer potrubia - tým viac vody v ňom bude stáť, tým viac tepla strávite na zbytočné vykurovanie miestnosti.
Čím sú rúrky hrubšie, tým viac teplej vody ochladzuje po každom otvorení kohútika
.Metódy výpočtu
Výpočet oddielu
Problém je vlastne z geometrie stredných tried. Potrebujeme vypočítať plochu kruhu, ktorého priemer sa rovná vonkajšiemu priemeru rúry mínus hrúbka jeho stien.
Plocha kruhu, ako si pamätáme, sa vypočíta ako S = Pi R ^ 2.
Vzorec na výpočet plochy prierezu rúry je teda S = Pi * (D /2-N) ^ 2, kde S je vnútorná plocha prierezu rúry, Pi je číslo pi, D je vonkajší priemer rúry a N - hrúbka steny potrubia. Priemer, ako si pamätáme, je dva polomery.
Vzorec s prihliadnutím na prierez potrubia je teda pred nami. Použime ho na príklade iného sférického koňa vo vákuu - bezšvíkové rúry valcované za tepla s vonkajším priemerom 1 meter a so stenami hrubými 10 mm.
S = 3,14159265 * (1 /2-0,01) 2 = 0,7554296 m2.
Dôležité: v tlakovom vodnom potrubí voda vždy naplní celý objem potrubia.
V gravitačnej kanalizácii to tak nie je: väčšinu času je prúd zmáčaný iba časťou stien a podľa toho je potrubie menej odolné, než je úplne naplnené.
Práve pre hydraulické výpočty gravitačnej kanalizácie sa takýto koncept zavádza ako plocha obytného úseku potrubia.
Toto je prierezová plocha prietoku v ňom, kolmá na smerpohyby prietoku.
Občas veľa závisí od presného výberu potrubného úseku
Vonkajší povrch potrubia
Toto je tiež čisto geometrický problém. Ako vypočítať vonkajšiu plochu potrubia?
A ako nájsť vo všeobecnom prípade oblasť stien valca?
Povrch valca je v podstate obdĺžnik, ktorého jedna strana je obvod valca a druhá je dĺžka samotného valca. Tak čo?
Obvod, ako si spomíname, je Pi * D, kde Pi je Pi a D je priemer potrubia.
Ako vypočítať plochu obdĺžnika? Je potrebné násobiť jeho dĺžku šírkou.
Plocha vyhľadávaného obdĺžnika bude: S = Pi * D * L, kde Pi je staré dobré Pi, D je priemer potrubia a L je jeho dĺžka.
Pre vykurovacie teleso s priemerom jeden meter a dĺžkou desať kilometrov bude plocha sfarbenia potrubia: 3.14159265 * 1 * 10000 = 31415,9265 m2. Izolácia bude potrebovať trochu viac: má hrúbku inú ako nula, okrem potrubia je zabalená v minerálnej vlne s prekrývajúcimi sa maľbami.
A tu bol potrebný presný výpočet plochy
Plocha vnútorného povrchu potrubia
Prečo vnútorný povrch? Sú rúrky natreté zvnútra?
Nie, vnútorná plocha povrchu môže byť užitočná pri hydrodynamických výpočtoch. Toto je povrchová plocha, s ktorou voda prichádza do styku pri pohybe potrubím .
S touto oblasťou sa spája niekoľko odchýlok:
- Čím väčší je priemer potrubia pre prívod vody - tým menšívplyv drsnosti jeho stien na rýchlosť prúdenia v ňom. Pre potrubia s veľkým priemerom s malou dĺžkou odporu potrubia možno úplne zanedbať;
- Pri hydrodynamických výpočtoch nie je drsnosť povrchu nemenej dôležitá ako jej plocha . Rezavá vnútorná oceľová vodovodná rúrka a ideálne hladký polypropylén majú veľmi rozdielny vplyv na prietok;
- Ne pozinkované oceľové rúrky majú takpovediac nestálu vnútornú plochu . Postupom času sú zarastené hrdzou a minerálnymi usadeninami, v dôsledku čoho sa lumen zužuje. Ak vám príde na myseľ podivná fantázia, aby sa vodovodné potrubie z studenej vody vyrobilo z ocele, táto skutočnosť sa nemôže zanedbať, pretože prietok potrubia na vodovod môže klesnúť o polovicu za desať rokov.
Pri výpočte zásobovania vodou sa musí brať do úvahy prerastanie oceľovej pozinkovanej rúrky
.No, čo vzorec? Je jednoduchá. Priemer valca v tomto prípade, ako sa dá ľahko odhadnúť, sa rovná rozdielu v priemere a dvojnásobku hrúbky stien rúr .
Ak áno, plocha stien valca sa stáva S = Pi * (D-2N) * L, kde D je stále priemer potrubia, N je hrúbka jeho stien a L je dĺžka.
Pri vykurovacej trase dlhej 10 kilometrov od potrubia s priemerom 1 meter so stenami hrubými 10 mm bude vnútorná plocha povrchu: 3,14159265 * (1-2 * 0,01) * 10000 = 30787,60797 m2.
Záver
Zhrnutie - v podstate sme prešli priebehom geometriestredná trieda, pamätajúc na školu a vedomosti, zabudnuté počas rokov nudnej dospelosti. Dúfajme, že tieto jednoduché vzorce sa vám hodia viac ako raz. Veľa šťastia v stavebníctve!
