- Как можно посчитать объем воды внутри трубы
- Простейшие способы расчета объема заполнения трубы
- Заключение
Геометрия трубопроводов и цилиндрических емкостей часто ставит перед вызовом даже опытных строителей, когда они пытаются приближенно определить количество воды или другой жидкости, находящейся внутри. Если вас интересует «как рассчитать объем трубы», мы можем предоставить вам информацию о способах определения объема в соответствии с геометрическими параметрами.
Как можно посчитать объем воды внутри трубы
Вычислить объем воды в трубе можно несколькими способами:
- Использовать онлайн калькулятор или простейшую программку, набранную в Exele;
- Рассчитать значение вручную, используя тригонометрическую формулу из курса школьных задачек;
- Применить табличный вариант значений из справочника машиностроителя.
Чем проще метод расчета, тем меньше шансов допустить ошибку, даже если абсолютно уверены в правильности используемой методики.
Важно! Если полистать учебник тригонометрии, можно убедиться, что задачу, как рассчитать объем трубы, решают школьники уже не один десяток лет. Поэтому не стоит пытаться найти свое оригинальное решение и изобретать велосипед заново, просто воспользуйтесь методикой упрощенного расчета, составленной умным человеком.
Главное, перед тем как посчитать объем трубы, проверьте методику расчета на практике простейшим способом. Например, можно использовать небольшую цилиндрическую емкость или бак. Хорошим помощником может стать мерный стакан или цилиндрическая градуированная колба. Сравните рассчитанный и реальный объёмы воды в емкости.
Простейшие способы расчета объема заполнения трубы
Прежде всего, стоит определиться с исходными данными или параметрами трубы. Если речь идет об обычной цилиндрической трубе, то полный объем можно рассчитать простым арифметическим действием — умножить площадь сечения на длину трубы, V=S*L.
На практике вариантов расчета объема трубы в литрах или кубах может быть два:
- Полный внутренний объем трубопровода. Чаще всего такой случай возникает при проливке системы тепло или водоснабжения, когда необходимо рассчитать потребное количество реактива, исходя из объема воды, полностью заполняющего трубы;
- Более сложный случай – частичное заполнение цилиндрического объема. Например, в случаях, когда имеется цилиндрическая цистерна или пластиковая емкость, установленная горизонтально, и вода заполняет лишь небольшую часть бака.
Измерения внутреннего объема трубопровода
Чтобы определить количество воды в трубе, измерим или возьмем из справочника внутренний диаметр трубопровода. Если искать справочные данные нет времени, можно измерить наружный диаметр и толщину стенки в миллиметрах. Далее вычитаем из наружного диаметра D удвоенную толщину стенки и получаем d— внутренний диаметр.
По формуле S=(3.14*d2)/4 рассчитываем площадь сечения внутреннего объема и умножаем на длину трубопровода V= S*L. Далее, чтобы получить объем в литрах, вычисленное значение необходимо разделить на 1000000.
Если расчет выполнялся для химической обработки или промывки трубопровода или теплообменника значительной длины, например, в несколько сот метров, то специалисты рекомендуют делать поправку на температуру. При высокой температуре металл расширяется, а значит, и увеличивается внутренний объем трубы.
Расчет для частичного заполнения трубы
Этот случай сложнее, и требует определенного понимания процесса. Первоначально необходимо определиться с тем, какой параметр реально можно измерить. Можно измерять высоту столба жидкости с помощью мерного шеста, или используя поплавковый уровнемер, определить расстояние от верхней стенки трубы до зеркала воды. Первый метод проще.
Чаще всего проблема нахождения объема воды, заполняющего емкость или трубу на относительно небольшом уровне, решается с помощью программного модуля. Его можно выбрать на сайте или сделать самому по приведенной ниже формуле и схеме.
Чтобы не возникало сомнений в правильности вычисления, один разочек посчитать объем можно вручную, для типового случая с мерным стаканом.
Если внимательно проанализировать приведенную методику, то можно увидеть, что в формуле используется тригонометрическая функция, но нет никаких других опорных данных, кроме высоты или уровня жидкости h и радиуса R. Чтобы не попасть впросак, следует понимать, что это радиус внутреннего пространства трубы. Поэтому величину R необходимо определить так: измерить по наружному диаметру, вычесть удвоенную толщину стенки и поделить на 2.
С помощью программки или сайта можно составить целую таблицу значений объема для различных уровней жидкости. Это будет полезным, если подобную задачу приходится решать довольно часто.
Для наиболее ленивых и смекалистых все подобные вычисления были неоднократно проделаны высококлассными инженерами и специалистами. Результаты расчетов сведены в таблицу и даже пересчитаны в относительные величины, чтобы сделать методику более универсальной.
Остается измерить высоту жидкости в трубе и подставить свое значение внутреннего диаметра.
Заключение
Разумеется, пользование тригонометрическими формулами или даже табличными методиками может показаться сложным. В этом случае придется слепо довериться сайту или онлайн-калькулятору. Подобные схемы упрощают жизнь, но за достоверность полученных результатов поручиться очень сложно.
- Смотровая яма своими руками
- Варианты и примеры перепланировки однокомнатной квартиры
- Перепланировка двухкомнатной хрущевки
- Проекты бани с террасой и домов
Как узнать внутренний объем трубы?
Чтобы рассчитать внутренний объем трубы, необходимо знать ее диаметр и длину.
-
Измерьте диаметр трубы в месте, где нужно вычислить объем. Обычно диаметр трубы указывается на ее наружной поверхности, так что вам нужно измерить ее диаметр наибольшими точками.
-
Рассчитайте радиус трубы, разделив диаметр на 2.
-
Рассчитайте площадь сечения трубы, используя формулу для площади круга: S = πr^2, где S — площадь сечения, r — радиус трубы, π (3,14) — число π.
-
Рассчитайте объем трубы, умножив площадь сечения на длину трубы: V = S * L, где V — объем трубы, L — длина трубы.
Таким образом, формула для расчета внутреннего объема трубы будет выглядеть следующим образом:
V = πr^2 * L,
где V — объем трубы, r — радиус трубы, L — длина трубы.
Видео. Цилиндр — расчёт площади, объёма.
