Cách tính các tham số đường ống khác nhau: công thức cơ bản và ví dụ tính toán
Nước, sưởi ấm, cống rãnh, ống khói, vỏ, đồng, thép, nhựa, kim loại-nhựa, ống hẹp, rộng cho các mục đích khác nhau từ các vật liệu khác nhau bao quanh chúng ta ở khắp mọi nơi. Sự cần thiết phải xây dựng thông tin liên lạc mới hoặc thay thế những cái cũ phát sinh cả trong quá trình xây dựng ngôi nhà và trong quá trình sửa chữa hiện tại. Khi chuẩn bị một dự án cho công việc sắp tới, sẽ không đau khi tự mình trang bị máy tính để tính trọng lượng của ống, khối lượng, khối lượng và các thông số khác.
Nội dung
Tại sao bạn cần tính toán các tham số đường ống?
Một tính toán sơ bộ của các tham số của các đường ống là cần thiết trong nhiều trường hợp. Ví dụ, để giao tiếp thích hợp của đường ống với các yếu tố khác của hệ thống. Nhà thiết kế và lắp đặt khi làm việc với đường ống sử dụng các chỉ số như:
- sự kiên nhẫn của đường ống;
- mất nhiệt;
- lượng cách điện;
- lượng vật liệu để bảo vệ chống ăn mòn;
- độ nhám của bề mặt bên trong của ống, vv
Do đó, bạn có thể xác định chính xác số lượng ống cần thiết cho một hệ thống cụ thể, cũng như các đặc điểm tối ưu của chúng. Tính toán chính xác giúp bạn tiết kiệm chi phí quá cao cho việc mua và vận chuyển vật liệu, cho phép các chất trong đường ống di chuyển với tốc độ nhất định để sử dụng hệ thống hiệu quả nhất.
Bảng này cung cấp một số thông tin hữu ích về đặc điểm của các loại đường ống khác nhau, điều này sẽ giúp bạn chọn đúng cấu trúc cần thiết để tạo đường ống
Trong các hệ thống sưởi ấm, đường kính của các ống đáng kể phụ thuộc vào tốc độ cho phép. Một ví dụ về loại tính toán này được trình bày trong video:
Tính toán các thông số đường ống khác nhau
Để tính toán chính xác các thông số chính của đường ống, cần xác định các chỉ số sau:
- vật liệu mà ống được làm;
- loại phần ống;
- đường kính trong và ngoài;
- Độ dày của tường;
- chiều dài ống vv
Một phần của dữ liệu có thể thu được đơn giản bằng cách đo thiết kế. Rất nhiều thông tin hữu ích có trong các tài liệu chứng nhận, cũng như trong các sách tham khảo khác nhau và thông số kỹ thuật tiêu chuẩn nhà nước.
Làm thế nào để biết đường kính và thể tích của đường ống?
Một số công thức tính toán quen thuộc với mọi sinh viên. Ví dụ, nếu bạn cần làm rõ đường kính của một đường ống cụ thể, bạn nên đo chu vi của nó. Để làm điều này, bạn có thể sử dụng một cuộn băng centimet, được sử dụng bởi các thợ may. Hoặc bạn nên quấn ống bằng băng khác phù hợp, sau đó đo đoạn kết quả bằng thước.
Tiếp theo, chúng tôi sử dụng công thức cho chu vi:
L = πD, trong đó:
- L là chu vi của đường tròn;
- π là số "pi" không đổi bằng khoảng 3,14;
- D là đường kính của hình tròn.
Nó là đủ để thực hiện một phép biến đổi đơn giản để tính đường kính ngoài của ống bằng công thức này:
D = L / π.
Bằng cách đo độ dày của các bức tường của đường ống, cũng dễ dàng tính được đường kính bên trong của vòng tròn. Để làm điều này, nhân đôi giá trị của chiều dày thành ống từ giá trị của đường kính ngoài của ống.
Tính toán tiết diện ống
Để tính toán tiết diện của đường ống, tính diện tích hình tròn. Điều này tính đến sự khác biệt giữa đường kính ngoài của ống và độ dày của thành, nói cách khác, đường kính trong của ống.
Hình này minh họa các chỉ số như đường kính ngoài của ống và độ dày của thành. Sự khác biệt giữa đường kính ngoài và độ dày cho phép bạn tính đường kính trong của ống
Công thức diện tích hình tròn trông như thế này:
S = πR², trong đó:
- S là diện tích hình tròn;
- π là số "pi";
- R là bán kính của đường tròn, được tính bằng một nửa đường kính.
Nếu bạn sử dụng thông tin về đường kính ngoài và độ dày thành ống, công thức có thể như sau:
S = π (D / 2-T) ², trong đó:
- S là diện tích mặt cắt ngang;
- π là số "pi";
- D là đường kính ngoài của ống;
- T là chiều dày thành ống.
Giả sử có một đường ống có đường kính ngoài là 1 mét và độ dày thành là 10 mm. Trước tiên, bạn cần phải đồng ý trên tất cả các đơn vị. Độ dày của tường sẽ là 0,01 mét. Theo công thức trên, chúng tôi tính toán tiết diện của một đường ống như vậy:
S = 3,14X (1m / 2-0,01m) ² = 0,75m²
Do đó, tiết diện của ống với các thông số được chỉ định sẽ bằng 0,75 mét vuông. m
Như bạn đã biết, độ chính xác của các phép tính với số "pi" phụ thuộc vào số lượng vị trí thập phân được sử dụng khi áp dụng hằng số này. Tuy nhiên, xây dựng thường không cần tính toán cực kỳ chính xác và số lượng pi được giả định là 3,14. Kết quả cuối cùng cũng có ý nghĩa để làm tròn đến hai chữ số thập phân.
Làm thế nào để tính toán khối lượng ống?
Sơ đồ này minh họa việc sử dụng dữ liệu như bán kính của đoạn ống và chiều dài của nó để xác định thể tích của đường ống
Nó cũng không khó để tính toán khối lượng của một đoạn ống cụ thể. Để làm điều này, trước tiên bạn cần tìm chu vi của đường ống bằng đường kính ngoài của nó theo công thức trên:
S = π (D / 2) ² hoặc S = πR²
Trong trường hợp này, D là đường kính ngoài của ống và R là bán kính ngoài, tức là một nửa đường kính. Sau này, giá trị thu được phải được nhân với chiều dài của đoạn ống, khi nhận được thể tích, được biểu thị bằng mét khối. Công thức tính thể tích của đường ống có thể như sau:
V = SH, ở đâu
- V là thể tích của ống, khối m
- S - diện tích mặt cắt ngang bên ngoài, sq.m.;
- H là chiều dài của đoạn ống, m
Giả sử có một đường ống có đường kính ngoài 50 cm và chiều dài 2 mét. Tất cả các đơn vị phải được thỏa thuận đầu tiên. D = 50 cm = 0,5 m. Thay thế giá trị này trong công thức diện tích hình tròn:
S = π (D / 2) ² = 3,14 (0,5 / 2) ² = 0,0625 mét vuông
Bây giờ bạn có thể tính toán khối lượng:
V = SH = 0,0625X2 = 0,125 m³.
Tất cả các tính toán này có thể được thực hiện dễ dàng bằng máy tính thông thường, nhưng sẽ thuận tiện hơn nhiều khi sử dụng máy tính phù hợp thực hiện phép tính trực tuyến.
Máy tính thực hiện các tính toán tùy thuộc vào dữ liệu ban đầu: pbán kính cơ sở và chiều cao, đường kính cơ sở và chiều cao, hoặc diện tích cơ sở và chiều cao.
Làm thế nào để tính trọng lượng của đường ống?
Thông tin về trọng lượng của một số lượng ống cụ thể là cần thiết để dự đoán chi phí vận chuyển của chúng. Nếu một cấu trúc lớn được sử dụng, trọng lượng của nó không bị tổn hại tương quan với khả năng chịu lực của nền tảng kiến thức.
Bảng này cho thấy dữ liệu tham khảo về trọng lượng của ống thép các loại, có tính đến kích thước và tính năng của chúng trong công nghệ sản xuất
Học sinh cấp hai nhận thức rõ rằng khối lượng của một vật thể có thể được tìm thấy bằng cách nhân thể tích của nó với mật độ của chất mà vật thể này bao gồm. Các nhà xây dựng đã giảm bớt các tính toán tẻ nhạt về khối lượng của một đoạn ống cụ thể, vì các thư mục xây dựng khác nhau chứa thông tin về trọng lượng của một đồng hồ chạy của các loại ống khác nhau.Cách dễ nhất là tính toán khối lượng của đường ống bằng cách sử dụng các GOST có liên quan, sử dụng thông tin trên:
- vật liệu mà ống được chế tạo;
- đường kính ngoài của nó;
- độ dày của tường;
- đường kính trong, vv
Khi đã tìm ra trọng lượng của một mét chạy của ống, nhân giá trị thu được với tổng số mét chạy. Sự phức tạp của nhiệm vụ tương ứng với cấp độ của lớp bốn đến lớp năm của một trường toàn diện.
Để tìm ra trọng lượng của các đường ống, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng máy tính trực tuyến của chúng tôi. Nhập thông tin cần thiết vào các trường thích hợp, sau đó chương trình hiển thị giá trị trọng lượng của số lượng ống được chỉ định.
Làm thế nào để xác định bề mặt ngoài của ống?
Khi lắp đặt nhiều hệ thống khác nhau, có thể cần cách nhiệt đường ống. Để xác định chính xác nhất có thể lượng vật liệu cách nhiệt cần thiết hoặc lớp phủ cần thiết khác (chống ăn mòn, chống thấm, v.v.), nên tính diện tích bề mặt ngoài của ống.
Để tính toán chính xác lượng vật liệu cần thiết cho cách nhiệt đường ống, hãy tính diện tích bề mặt bên ngoài của nó. Đối với điều này, chu vi của phần bên ngoài nên được nhân với chiều dài của đường ống
Bất kỳ ống có tiết diện tròn có thể được hình dung như một hình chữ nhật đã được cuộn lại thành một ống. Diện tích của một hình chữ nhật được định nghĩa là tích của chiều dài và chiều rộng của nó. Trong trường hợp của một đường ống, chiều dài của hình chữ nhật sẽ tương ứng với chiều dài của đường ống và chiều rộng của nó với chiều dài của chu vi bên ngoài của nó.
Công thức độ dài vòng tròn đã được đề cập ở đầu, có vẻ như L = D. Suy ra chiều dài của đoạn ống là H. Khi đó diện tích bề mặt ngoài của ống sẽ bằng:
St = πDH, trong đó:
- St là diện tích bề mặt bên ngoài của đường ống, sq.m.;
- π là số pi không đổi bằng 3,14;
- D là đường kính ngoài của ống, m;
- H - chiều dài ống, m
Ví dụ: nếu có một đường ống có đường kính 30 cm và chiều dài 5 mét, diện tích bề mặt của nó sẽ bằng:
St = πDH = 3.14X0.3X5 = 4,71 m2.
Sử dụng các công thức trên, có thể dễ dàng tính toán thể tích không gian bên trong của đường ống và diện tích bề mặt bên trong của nó. Để làm điều này, trong các tính toán, nó đủ để thay thế giá trị của đường kính ngoài của ống bằng giá trị của đường kính bên trong của nó.
Và nếu đoạn ống không tròn?
Tất cả các công thức và tính toán được mô tả trước đó đều xem xét các đường ống độc quyền có tiết diện tròn. Thật vậy, trong xây dựng hiện đại, các cấu trúc này thường được sử dụng nhất. Tuy nhiên, có những đường ống với:
- hình hộp chữ nhật;
- hình trái xoan;
- mặt cắt hình thang, v.v.
Để tính toán các đường ống không chuẩn như vậy, nên sử dụng một số công thức đơn giản. Vì vậy, diện tích của một phần hình vuông hoặc hình chữ nhật được xác định là sản phẩm của chiều dài và chiều rộng. Nhân diện tích với chiều dài của đoạn ống, bạn có thể tính được thể tích của đường ống. Để tìm diện tích bề mặt của một ống có tiết diện hình chữ nhật, nhân chiều dài của đoạn ống và chu vi của mặt cắt. Chu vi, như bạn biết, là tổng của tất cả các cạnh của hình chữ nhật.
Các ống có tiết diện hình chữ nhật hoặc hình thang thường được sử dụng để tạo ống khói và hệ thống cống rãnh. Để tính toán các tham số chính của các đường ống như vậy, một số công thức đơn giản được sử dụng
Chu vi hình thang cũng được tính là tổng của tất cả các cạnh của nó. Chúng tôi nhân dữ liệu này với chiều dài của đoạn ống và lấy diện tích bề mặt của ống. Để tính thể tích của một đường ống có tiết diện hình thang, trước tiên bạn phải tìm diện tích của hình thang.Nó được tính là tích của một nửa tổng số cơ sở và chiều cao của nó:
S = 0,5 (A + B) H, trong đó:
- A và B - chiều dài của các đáy của hình thang, tức là các cạnh song song của nó;
- H là chiều cao của hình thang, tức là, một đường vuông góc được vẽ từ cơ sở này sang cơ sở khác.
Nhân diện tích của mặt cắt hình thang với chiều dài của đoạn ống, chúng ta thu được thể tích của nó.
Để tính toán các tham số của một đường ống có tiết diện hình bầu dục, chúng hoạt động theo cùng một cách. Chu vi của hình bầu dục, cũng như diện tích của nó, được tính toán. Nhân chu vi với chiều dài của đoạn ống, chúng ta thu được bề mặt của ống. Sản phẩm của diện tích mặt cắt hình bầu dục và chiều dài của đoạn ống cho giá trị của thể tích ống.
Hình bầu dục có hai trục: lớn và nhỏ. Chu vi của hình bầu dục (hoặc hình elip) được tính là tích của số pi bằng tổng độ dài của các bán trục của nó:
L = πX (A + B), trong đó:
- Là số pi không đổi bằng 3,14;
- A và B là chiều dài của bán trục của hình bầu dục.
Diện tích hình bầu dục được tính là sản phẩm của dấu chấm phẩy và số "pi":
S = πAB.
Để tránh các phép tính phức tạp, bạn có thể sử dụng nhiều máy tính trực tuyến cho phép bạn tính toán các tham số của các đường ống có cấu hình khác nhau.
