Comment calculer divers paramètres de tuyau: formules de base et exemples de calcul
L'eau, le chauffage, les égouts, la cheminée, le tubage, le cuivre, l'acier, le plastique, le métal-plastique, étroits, larges - des tuyaux à des fins diverses et provenant de divers matériaux nous entourent partout. La nécessité de construire de nouvelles communications ou de remplacer les anciennes se pose à la fois lors de la construction de la maison et lors des réparations en cours. Lors de la préparation d'un projet pour les travaux à venir, il ne fera pas de mal de vous armer d'une calculatrice pour calculer le poids du tuyau, sa masse, son volume et d'autres paramètres.
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Pourquoi avez-vous besoin de calculer les paramètres des tuyaux?
Un calcul préliminaire des paramètres des tuyaux est nécessaire dans de nombreux cas. Par exemple, pour une bonne communication du pipeline avec d'autres éléments du système. Les concepteurs et les installateurs qui travaillent avec des tuyaux utilisent des indicateurs tels que:
- perméabilité du pipeline;
- perte de chaleur;
- quantité d'isolation;
- quantité de matière à protéger contre la corrosion;
- rugosité de la surface intérieure du tuyau, etc.
Par conséquent, vous pouvez déterminer le nombre exact de tuyaux requis pour un système particulier, ainsi que leurs caractéristiques optimales. Des calculs corrects vous épargnent des coûts excessifs pour l'achat et le transport de matériaux, permettent aux substances qui sont dans le pipeline de se déplacer à une vitesse donnée pour une utilisation plus efficace du système.
Ce tableau fournit des informations utiles sur les caractéristiques des différents types de tuyaux, qui vous aideront à choisir les bonnes structures nécessaires pour créer le pipeline
Dans les systèmes de chauffage, le diamètre des tuyaux dépend sensiblement de la vitesse autorisée. Un exemple de ce type de calcul est présenté dans la vidéo:
Calculs de divers paramètres de conduite
Afin de calculer correctement les principaux paramètres des tuyaux, les indicateurs suivants doivent être déterminés:
- matériau dont le tuyau est fait;
- type de section de tuyau;
- diamètre intérieur et extérieur;
- Épaisseur du mur;
- longueur de tuyau etc.
Une partie des données peut être obtenue simplement en mesurant la conception. De nombreuses informations utiles sont contenues dans les documents de certification, ainsi que dans divers ouvrages de référence et spécifications des normes d'État.
Comment connaître le diamètre et le volume du tuyau?
Certaines formules de calcul sont familières à chaque élève. Par exemple, si vous devez clarifier le diamètre d'un tuyau particulier, vous devez mesurer sa circonférence. Pour ce faire, vous pouvez utiliser un ruban centimétrique, utilisé par les couturières. Ou vous devez envelopper le tuyau avec un autre ruban approprié, puis mesurer le segment résultant avec une règle.
Ensuite, nous utilisons la formule de la circonférence:
L = πD, où:
- L est la circonférence du cercle;
- π est un nombre constant "pi" égal à environ 3,14;
- D est le diamètre du cercle.
Il suffit de faire une simple transformation pour calculer le diamètre externe du tuyau à l'aide de cette formule:
D = L / π.
En mesurant l'épaisseur des parois du tuyau, il est également facile de calculer le diamètre intérieur du cercle. Pour ce faire, doublez la valeur de l'épaisseur de la paroi du tuyau par rapport à la valeur du diamètre extérieur du tuyau.
Calcul de la section du tuyau
Pour calculer la section transversale du tuyau, calculez l'aire du cercle. Cela tient compte de la différence entre le diamètre extérieur du tuyau et l'épaisseur de ses parois, c'est-à-dire le diamètre intérieur du tuyau.
Cette figure illustre des indicateurs tels que le diamètre extérieur du tuyau et l'épaisseur de sa paroi. La différence entre le diamètre extérieur et l'épaisseur vous permet de calculer le diamètre intérieur du tuyau
La formule de la zone du cercle ressemble à ceci:
S = πR², où:
- S est l'aire du cercle;
- π est le nombre "pi";
- R est le rayon du cercle, calculé comme la moitié du diamètre.
Si vous utilisez des informations sur le diamètre extérieur et l'épaisseur de paroi du tuyau, la formule peut ressembler à ceci:
S = π (D / 2-T) ², où:
- S est l'aire de la section transversale;
- π est le nombre "pi";
- D est le diamètre extérieur du tuyau;
- T est l'épaisseur de paroi du tuyau.
Supposons qu'il existe un tuyau dont le diamètre extérieur est de 1 mètre et l'épaisseur de paroi est de 10 mm. Vous devez d'abord vous mettre d'accord sur toutes les unités. L'épaisseur du mur sera de 0,01 mètre. Selon la formule ci-dessus, nous calculons la section transversale d'un tel tuyau:
S = 3,14X (1 m / 2-0,01 m) ² = 0,75 m²
Ainsi, la section transversale du tuyau avec les paramètres spécifiés sera égale à 0,75 mètre carré. m
Comme vous le savez, la précision des calculs avec le nombre "pi" dépend du nombre de décimales utilisées lors de l'application de cette constante. Cependant, la construction n'a généralement pas besoin de calculs ultra-précis, et le nombre de pi est supposé être 3,14. Le résultat final est également logique d'arrondir jusqu'à deux décimales.
Comment calculer le volume du tuyau?
Ce diagramme illustre l'utilisation de données telles que le rayon de la section de tuyau et sa longueur pour déterminer le volume du tuyau
Il n'est pas non plus difficile de calculer le volume d'un segment de tuyau spécifique. Pour ce faire, vous devez d'abord trouver la circonférence du tuyau par son diamètre extérieur selon la formule ci-dessus:
S = π (D / 2) ² ou S = πR²
Dans ce cas, D est le diamètre extérieur du tuyau et R est le rayon extérieur, c'est-à-dire la moitié du diamètre. Après cela, la valeur obtenue doit être multipliée par la longueur du segment de tuyau, après avoir reçu le volume, qui est exprimé en mètres cubes. La formule de calcul du volume du tuyau peut ressembler à ceci:
V = SH, où
- V est le volume du tuyau, cubique m
- S - surface transversale externe, m²;
- H est la longueur du segment de tuyau, m
Supposons qu'il existe un tuyau d'un diamètre extérieur de 50 cm et d'une longueur de 2 mètres. Toutes les unités doivent être convenues en premier. D = 50 cm = 0,5 m. Remplacez cette valeur dans la formule de la zone du cercle:
S = π (D / 2) ² = 3,14 (0,5 / 2) ² = 0,0625 m²
Vous pouvez maintenant calculer le volume:
V = SH = 0,0625X2 = 0,125 m³.
Tous ces calculs peuvent être facilement effectués à l'aide d'une calculatrice conventionnelle, mais il est beaucoup plus pratique d'utiliser l'ordinateur approprié qui effectue le calcul en ligne.
La calculatrice effectue des calculs en fonction des données initiales: prayon et hauteur de la base, diamètre et hauteur de la base ou surface et hauteur de la base.
Comment calculer le poids du tuyau?
Des informations sur le poids d'un nombre spécifique de tuyaux sont nécessaires pour prévoir le coût de leur transport. Si une grande structure est utilisée, son poids ne fait pas mal à corréler avec la capacité portante de la fondation de la connaissance.
Ce tableau présente des données de référence sur le poids des tubes en acier de différents types, en tenant compte de leurs tailles et caractéristiques de la technologie de production
Les collégiens savent bien que la masse d'un objet peut être trouvée en multipliant son volume par la densité de la substance qui le compose. Les constructeurs sont dispensés des calculs fastidieux de la masse d'un segment de tuyau particulier, car divers guides de construction contiennent des informations sur le poids d'un mètre linéaire d'une grande variété de types de tuyaux.Le moyen le plus simple consiste à calculer la masse du tuyau à l'aide des GOST appropriés, en utilisant des informations sur:
- le matériau dont le tuyau est fait;
- son diamètre extérieur;
- épaisseur du mur;
- diamètre intérieur, etc.
Après avoir découvert le poids d'un mètre courant du tuyau, multipliez la valeur obtenue par le nombre total de mètres courants. La complexité de la tâche correspond au niveau de la quatrième à la cinquième année d'une école polyvalente.
Pour connaître le poids des tuyaux, nous vous suggérons d'utiliser notre calculatrice en ligne. Entrez les informations nécessaires dans les champs appropriés, après quoi le programme affiche la valeur de poids du nombre spécifié de tuyaux.
Comment déterminer la surface extérieure du tuyau?
Lors de l'installation d'une grande variété de systèmes, une isolation de la tuyauterie peut être requise. Afin de déterminer aussi précisément que possible la quantité requise de matériau isolant thermique ou autre revêtement nécessaire (anticorrosion, imperméabilisation, etc.), il est recommandé de calculer l'aire de la surface extérieure du tuyau.
Afin de calculer correctement la quantité de matériau nécessaire pour l'isolation des tuyaux, calculez l'aire de sa surface extérieure. Pour ce faire, la circonférence de la section extérieure doit être multipliée par la longueur du tuyau
Tout tuyau de section circulaire peut être imaginé comme un rectangle enroulé en tube. L'aire d'un rectangle est définie comme le produit de sa longueur et de sa largeur. Dans le cas d'un tuyau, la longueur du rectangle correspondra à la longueur du tuyau et sa largeur à la longueur de sa circonférence extérieure.
La formule de la longueur du cercle a déjà été mentionnée au début, elle ressemble à L = ∏D. Désigner la longueur du segment de tuyau comme H. Alors la surface extérieure du tuyau sera égale à:
St = πDH, où:
- St - l'aire de la surface extérieure du tuyau, en m²;
- π est un nombre constant pi égal à 3,14;
- D est le diamètre extérieur du tuyau, m;
- H - longueur du tuyau, m
Par exemple, s'il existe un tuyau d'un diamètre de 30 cm et d'une longueur de 5 mètres, sa surface sera égale à:
St = πDH = 3,14X0,3X5 = 4,71 m2
En utilisant les formules ci-dessus, il est possible de calculer facilement le volume de l'espace intérieur du tuyau et la surface de sa surface intérieure. Pour ce faire, il suffit dans les calculs de remplacer la valeur du diamètre extérieur du tuyau par la valeur de son diamètre intérieur.
Et si la section du tuyau n'est pas ronde?
Toutes les formules et tous les calculs décrits précédemment prennent exclusivement en compte les tuyaux à section circulaire. En effet, dans la construction moderne, ces structures sont le plus souvent utilisées. Cependant, il existe des pipelines avec:
- rectangulaire;
- ovale;
- section trapézoïdale, etc.
Pour calculer ces tuyaux non standard, il est recommandé d'utiliser un certain nombre de formules simples. Ainsi, l'aire d'une section carrée ou rectangulaire est définie comme le produit de la longueur et de la largeur. En multipliant la zone par la longueur du segment de tuyau, vous pouvez calculer le volume du tuyau. Pour trouver la surface d'un tuyau de section rectangulaire, multipliez la longueur du segment de tuyau et le périmètre de la section. Le périmètre, comme vous le savez, est la somme de tous les côtés du rectangle.
Les tuyaux à section rectangulaire ou trapézoïdale sont le plus souvent utilisés pour créer des cheminées et des réseaux d'égouts. Pour calculer les principaux paramètres de ces tuyaux, plusieurs formules simples sont utilisées
Le périmètre trapézoïdal est également calculé comme la somme de tous ses côtés. Nous multiplions ces données par la longueur du segment de tuyau et obtenons la surface du tuyau. Pour calculer le volume d'un tuyau avec une section trapézoïdale, vous devez d'abord trouver l'aire du trapèze.Il est calculé comme le produit de la moitié de la somme de ses bases et de sa hauteur:
S = 0,5 (A + B) H, où:
- A et B - la longueur des bases du trapèze, c'est-à-dire ses côtés parallèles;
- H est la hauteur du trapèze, c'est-à-dire une perpendiculaire tirée d'une base à l'autre.
En multipliant l'aire de la section trapézoïdale par la longueur du segment de tuyau, nous obtenons son volume.
Pour calculer les paramètres d'un tuyau de section ovale, ils agissent approximativement de la même manière. La circonférence de l'ovale, ainsi que sa surface, sont calculées. En multipliant la circonférence par la longueur du segment de tuyau, nous obtenons la surface du tuyau. Le produit de la section ovale et de la longueur du segment de tuyau donne la valeur du volume du tuyau.
L'ovale a deux axes: grand et petit. La circonférence de l'ovale (ou ellipse) est calculée comme le produit du nombre pi par la somme des longueurs de ses demi-axes:
L = πX (A + B), où:
- ∏ - un nombre constant "pi" égal à 3,14;
- A et B sont la longueur des demi-axes de l'ovale.
L'aire ovale est calculée comme le produit de ses demi-axes et du nombre "pi":
S = πAB.
Pour éviter des calculs complexes, vous pouvez utiliser de nombreux calculateurs en ligne qui vous permettent de calculer les paramètres de tuyaux de différentes configurations.
