Kā aprēķināt dažādus cauruļu parametrus: pamata formulas un aprēķinu piemēri

Ūdens, apkure, kanalizācija, skurstenis, apvalks, varš, tērauds, plastmasa, metāla-plastmasas, šauras, platas dažādu materiālu caurules no dažādiem materiāliem mūs ieskauj visur. Nepieciešamība būvēt jaunas komunikācijas vai nomainīt vecās rodas gan mājas celtniecības laikā, gan pašreizējā remonta laikā. Sagatavojot projektu gaidāmajam darbam, nekaitēs sevi apbruņot ar kalkulatoru, lai aprēķinātu caurules svaru, tās masu, tilpumu un citus parametrus.
Saturs
Kāpēc jums jāaprēķina caurules parametri?
Iepriekšējs cauruļu parametru aprēķins ir nepieciešams daudzos gadījumos. Piemēram, pareizai cauruļvada komunikācijai ar citiem sistēmas elementiem. Projektētāji un uzstādītāji, strādājot ar caurulēm, izmanto šādus indikatorus:
- cauruļvada patents;
- siltuma zudumi;
- izolācijas daudzums;
- materiāla daudzums, kas aizsargā pret koroziju;
- caurules iekšējās virsmas raupjums utt.
Tā rezultātā jūs varat noteikt precīzu cauruļu skaitu, kas nepieciešams konkrētai sistēmai, kā arī to optimālos parametrus. Pareizi aprēķini ļauj ietaupīt no pārmērīgām materiālu iegādes un pārvadāšanas izmaksām, ļaujot vielām, kuras atrodas cauruļvadā, pārvietoties noteiktā ātrumā, lai visefektīvāk izmantotu sistēmu.

Šajā tabulā ir sniegta noderīga informācija par dažādu veidu caurulēm, kas palīdzēs jums izvēlēties pareizās struktūras, kas vajadzīgas cauruļvada izveidošanai.
Apkures sistēmās cauruļu diametrs ir būtiski atkarīgs no pieļaujamā ātruma. Šāda veida aprēķina piemērs ir parādīts videoklipā:
Dažādu cauruļu parametru aprēķini
Lai pareizi aprēķinātu cauruļu galvenos parametrus, jānosaka šādi rādītāji:
- materiāls, no kura tiek izgatavota caurule;
- caurules sekcijas tips;
- iekšējais un ārējais diametrs;
- Sienas biezums;
- caurules garums utt.
Daļu datu var iegūt, vienkārši izmērot dizainu. Daudz noderīgas informācijas ir atrodama sertifikācijas dokumentos, kā arī dažādās rokasgrāmatās un valsts standarta specifikācijās.
Kā zināt caurules diametru un tilpumu?
Dažas aprēķinu formulas ir pazīstamas ikvienam studentam. Piemēram, ja jums jāprecizē konkrētās caurules diametrs, jums vajadzētu izmērīt tās apkārtmēru. Lai to izdarītu, jūs varat izmantot centimetru lenti, kuru izmanto šuvējas. Vai arī jums vajadzētu ietīt cauruli ar citu piemērotu lenti, un pēc tam izmērīt iegūto segmentu ar lineālu.
Tālāk mēs izmantojam apkārtmēra formulu:
L = πD, kur:
- L ir apļa apkārtmērs;
- π ir konstants skaitlis pi, kas vienāds ar aptuveni 3,14;
- D ir apļa diametrs.
Pietiek ar vienkāršu pārveidošanu, lai aprēķinātu caurules ārējo diametru, izmantojot šo formulu:
D = L / π.
Izmērot caurules sienu biezumu, ir arī viegli aprēķināt apļa iekšējo diametru. Lai to izdarītu, dubultojiet caurules sienas biezuma vērtību no caurules ārējā diametra vērtības.
Caurules šķērsgriezuma aprēķins
Lai aprēķinātu caurules šķērsgriezumu, aprēķiniet apļa laukumu. Tas ņem vērā atšķirību starp caurules ārējo diametru un tās sienu biezumu, citiem vārdiem sakot, caurules iekšējo diametru.

Šis attēls ilustrē tādus rādītājus kā caurules ārējais diametrs un sienas biezums. Starpība starp ārējo diametru un biezumu ļauj aprēķināt caurules iekšējo diametru
Apļa apgabala formula izskatās šādi:
S = πR², kur:
- S ir apļa laukums;
- π ir "pi" skaits;
- R ir apļa rādiuss, ko aprēķina kā pusi no diametra.
Ja izmantojat informāciju par caurules ārējo diametru un sienas biezumu, formula var izskatīties šādi:
S = π (D / 2-T) ², kur:
- S ir šķērsgriezuma laukums;
- π ir "pi" skaits;
- D ir caurules ārējais diametrs;
- T ir caurules sienas biezums.
Pieņemsim, ka ir caurule, kuras ārējais diametrs ir 1 metrs, un sienas biezums ir 10 mm. Vispirms jāvienojas par visām vienībām. Sienu biezums būs 0,01 metrs. Saskaņā ar iepriekšminēto formulu mēs aprēķinām šādas caurules šķērsgriezumu:
S = 3,14X (1m / 2-0,01m) ² = 0,75m²
Tādējādi caurules šķērsgriezums ar norādītajiem parametriem būs vienāds ar 0,75 kvadrātmetriem. m
Kā jūs zināt, aprēķinu precizitāte ar skaitli "pi" ir atkarīga no decimālzīmju skaita, kas tiek izmantoti, piemērojot šo konstantu. Tomēr parasti konstrukcijai nav nepieciešami īpaši precīzi aprēķini, un tiek pieņemts, ka pi skaits ir 3,14. Arī gala rezultātam ir jēga noapaļot līdz divām zīmēm aiz komata.
Kā aprēķināt caurules tilpumu?

Šī diagramma ilustrē tādu datu izmantošanu kā caurules sekcijas rādiuss un tā garums, lai noteiktu caurules tilpumu
Lai aprēķinātu konkrēta caurules segmenta tilpumu, arī nav grūti. Lai to izdarītu, vispirms jāatrod caurules apkārtmērs pēc tā ārējā diametra saskaņā ar iepriekšminēto formulu:
S = π (D / 2) ² vai S = πR²
Šajā gadījumā D ir caurules ārējais diametrs, un R ir ārējais rādiuss, t.i., puse no diametra. Pēc tam iegūtā vērtība jāreizina ar caurules segmenta garumu, saņemot tilpumu, kas izteikts kubikmetros. Caurules tilpuma aprēķināšanas formula var izskatīties šādi:
V = SH, kur
- V ir caurules tilpums, kubiskais m
- S - ārējā šķērsgriezuma laukums, kv.m .;
- H ir caurules segmenta garums, m
Pieņemsim, ka ir caurule ar ārējo diametru 50 cm un garumu 2 metri. Vispirms jāvienojas par visām vienībām. D = 50 cm = 0,5 m. Aizstāt šo vērtību apļa laukuma formulā:
S = π (D / 2) ² = 3,14 (0,5 / 2) ² = 0,0625 m²
Tagad jūs varat aprēķināt skaļumu:
V = SH = 0,0625X2 = 0,125 m³.
Visus šos aprēķinus var viegli veikt, izmantojot parasto kalkulatoru, taču daudz ērtāk ir izmantot atbilstošo datoru, kas aprēķinu veic tiešsaistē.
Kalkulators veic aprēķinus atkarībā no sākotnējiem datiempamatnes rādiuss un augstums, pamatnes diametrs un augstums vai pamatnes laukums un augstums.
Kā aprēķināt caurules svaru?
Informācija par noteikta skaita cauruļu svaru ir nepieciešama, lai prognozētu to pārvadāšanas izmaksas. Ja tiek izmantota liela konstrukcija, tās svars neskar korelēt ar zināšanu pamata nestspēju.

Šajā tabulā parādīti atsauces dati par dažāda veida tērauda cauruļu svaru, ņemot vērā to izmērus un ražošanas tehnoloģijas īpatnības
Vidusskolēni labi zina, ka objekta masu var atrast, reizinot tā tilpumu ar vielas blīvumu, no kura šis objekts sastāv. Būvnieki tiek atbrīvoti no garlaicīgiem aprēķiniem par konkrēta cauruļu segmenta masu, jo dažādos būvniecības direktorijos ir informācija par visdažādāko cauruļu veidu tekošā metra svaru.Vienkāršākais veids ir aprēķināt caurules masu, izmantojot attiecīgos GOST, izmantojot informāciju par:
- materiāls, no kura tiek izgatavota caurule;
- tā ārējais diametrs;
- sienas biezums;
- iekšējais diametrs utt.
Noskaidrojot vienas caurules tekošā metra svaru, iegūto vērtību reiziniet ar kopējo tekošo metru skaitu. Uzdevuma sarežģītība atbilst vispārizglītojošās skolas ceturtās līdz piektās klases līmenim.
Lai uzzinātu cauruļu svaru, iesakām izmantot mūsu tiešsaistes kalkulatoru. Atbilstošajos laukos ievadiet nepieciešamo informāciju, pēc kura programma parāda noteiktā cauruļu skaita svara vērtību.
Kā noteikt caurules ārējo virsmu?
Instalējot dažādas sistēmas, var būt nepieciešama cauruļvadu izolācija. Lai pēc iespējas precīzāk noteiktu nepieciešamo siltumizolējošā materiāla vai cita nepieciešamā pārklājuma daudzumu (pretkorozijas, hidroizolācijas utt.), Ieteicams aprēķināt caurules ārējās virsmas laukumu.

Lai pareizi aprēķinātu cauruļu izolācijai nepieciešamo materiāla daudzumu, aprēķiniet tā ārējās virsmas laukumu. Lai to izdarītu, ārējās sekcijas apkārtmērs jāsareizina ar caurules garumu
Jebkura apaļa šķērsgriezuma caurule var tikt iedomāta kā taisnstūris, kas savīts caurulē. Taisnstūra laukumu definē kā tā garuma un platuma reizinājumu. Caurules gadījumā taisnstūra garums atbildīs caurules garumam, bet tās platums - līdz tā ārējā apkārtmēra garumam.
Apļa garuma formula jau tika pieminēta sākumā, izskatās, ka L = ∏D. Caurules segmenta garumu apzīmējiet ar H. Tad caurules ārējās virsmas laukums būs vienāds ar:
St = πDH, kur:
- St - caurules ārējās virsmas laukums, kv.m .;
- π ir konstants skaitlis pi, kas vienāds ar 3,14;
- D ir caurules ārējais diametrs, m;
- H - caurules garums, m
Piemēram, ja ir caurule ar diametru 30 cm un garums 5 m, tā virsmas laukums ir vienāds ar:
St = πDH = 3,14X0,3X5 = 4,71 kv.m.
Izmantojot iepriekšminētās formulas, ir iespējams viegli aprēķināt caurules iekšējās telpas tilpumu un tās iekšējās virsmas laukumu. Lai to izdarītu, aprēķinos pietiek ar to, lai caurules ārējā diametra vērtību aizstātu ar tās iekšējā diametra vērtību.
Un ja caurules sekcija nav apaļa?
Visas iepriekš aprakstītās formulas un aprēķini attiecas tikai uz caurulēm ar apaļu šķērsgriezumu. Patiešām, mūsdienu celtniecībā šādas konstrukcijas visbiežāk tiek izmantotas. Tomēr ir cauruļvadi ar:
- taisnstūrveida;
- ovāls;
- trapecveida sekcija utt.
Lai aprēķinātu šādas nestandarta caurules, ieteicams izmantot vairākas vienkāršas formulas. Tātad kvadrātveida vai taisnstūra šķērsgriezuma laukumu definē kā garuma un platuma reizinājumu. Reizinot laukumu ar caurules segmenta garumu, jūs varat aprēķināt caurules tilpumu. Lai atrastu taisnstūra sekcijas caurules virsmas laukumu, reiziniet caurules segmenta garumu un sekcijas perimetru. Perimetrs, kā jūs zināt, ir visu taisnstūra malu summa.

Skursteņu un kanalizācijas sistēmu izveidošanai visbiežāk izmanto caurules ar taisnstūra vai trapecveida sekciju. Lai aprēķinātu šādu cauruļu galvenos parametrus, tiek izmantotas vairākas vienkāršas formulas
Trapecveida perimetru aprēķina arī kā visu tā malu summu. Mēs reizinām šos datus ar caurules segmenta garumu un iegūstam caurules virsmas laukumu. Lai aprēķinātu caurules ar trapecveida šķērsgriezumu tilpumu, vispirms jāatrod trapecveida laukums.To aprēķina kā pusi no tā pamatnes un augstuma summas:
S = 0,5 (A + B) H, kur:
- A un B - trapecveida pamatņu garums, t.i., tās paralēlās malas;
- H ir trapecveida augstums, t.i., perpendikulārs, kas novilkts no vienas pamatnes uz otru.
Reizinot trapecveida sekcijas laukumu ar caurules segmenta garumu, iegūstam tā tilpumu.
Lai aprēķinātu caurules ar ovālu šķērsgriezumu parametrus, tie darbojas aptuveni vienādi. Aprēķina ovāla apkārtmēru, kā arī tā laukumu. Reizinot apkārtmēru ar caurules segmenta garumu, iegūstam caurules virsmu. Ovāla šķērsgriezuma laukuma un caurules segmenta garuma reizinājums dod caurules tilpuma vērtību.
Ovālam ir divas asis: liela un maza. Ovāla (vai elipse) apkārtmēru aprēķina kā cipara "pi" reizinājumu ar tā pusloku garumu summu:
L = πX (A + B), kur:
- ∏ ir konstants skaitlis pi, kas vienāds ar 3,14;
- A un B ir ovāla pusass garums.
Ovālu laukumu aprēķina kā tā pusloku un skaitļa "pi" reizinājumu:
S = πAB.
Lai izvairītos no sarežģītiem aprēķiniem, varat izmantot daudzus tiešsaistes kalkulatorus, kas ļauj aprēķināt dažādu konfigurāciju cauruļu parametrus.