Рассчитать внутренний объем трубы: Объем трубы в м3 | Онлайн-калькулятор + формула

Содержание

Объем трубы. Расчета внешнего и внутреннего объема для труб различного профиля

Объем воды в трубе, как и некоторые другие параметры, приходится просчитывать при прокладке коммуникаций и выполнении ремонтных работ.  Неаккуратное проведение расчетов может обернуться неприятностями  в виде излишних затрат на транспортировку и монтаж. Куда худшими последствиями небрежности станут недостаточное или избыточное давление в системе, что приведет к неизбежным переделкам из-за низкой производительности или преждевременного износа.

От такого параметра, как объем трубы, зависит количество рабочей среды, которая будет транспортироваться по трубопроводу

Как выполняется расчет на промышленном объекте

Объем водопроводной, газовой, канализационной или отопительной трубы рассчитывается в двух видах:

  1. Внешнем или фактическом.
  2. Внутреннем или полезном.

Перед тем, как посчитать объем трубы, следует определиться, о каком именно виде идет речь. Если требуется рассчитать объемы газа или жидкости, которые будут перекачиваться, то расчет относится к внутреннему или полезному виду.

На значительных по масштабам объектах начало работ сопряжено с проведением входного контроля, ставящего целью проверку труб на предмет наличия:

  • сопроводительной документации;
  • сертификатов;
  • маркировки, нанесенной компанией-производителем на поверхности изделий.

На этом этапе получают все необходимые сведения о трубопрокате, включая номинальные размеры, что позволяет проведение требуемых вычислений. Для того, чтобы выполнить расчет объема наиболее распространенной трубы с круглым сечением, нужно получить данные о ее длине и диаметре.

Полезно знать! Фактическую длину на производственном объекте замеряют, используя строительную рулетку или мерную проволоку. При этом отмечается имеющиеся отклонения от данных, внесенных в заводскую документацию, и их соответствие нормативам, установленным ГОСТами.

Сверку наружного диаметра проводят, пользуясь формулой:

D = L : π — 2∆p – 0,2 мм.

Здесь задействованы такие величины: D – наружного диаметра; L – длины внешней окружности изделия; π  — 3,14; ∆p – толщины материала, использованного для изготовления строительной рулетки; допустимого припуска в 0,2 мм, относящегося к прилеганию мерного инструмента к поверхности изделия.

При проведении сверки наружного диаметра учитываются установленные ГОСТами значения отклонений и погрешностей.

Как выполняется расчет внешнего (фактического) объема круглой трубы

Основной величиной, необходимой при проведении вычислений, будет диаметр изделия. Следует учитывать, что

Как рассчитать объем трубы в литрах: видео-инструкция





При расчете систем отопления нередко приходится рассчитывать объем теплоносителя и поверхность теплообмена. Как это сделать, располагая лишь той информацией, которая присутствует на ценнике в магазине?

Давайте попробуем разобраться.

Размер расширительного бака привязан к количеству теплоносителя в системе отопления.

Объем

Давайте выяснять, как определить объем трубы.

Очевидно, необходимо знать два параметра:

  1. Длину трубопровода.
  2. Внутреннее сечение.

Протяженность трубопровода в уже построенной системе отопления несложно измерить с помощью обычной рулетки. Способ вычисления сечения зависит прежде всего от  формы – круглой, квадратной или прямоугольной. Разберем все три случая.

Уточним: профтрубы практически не применяются при разводке воды или отопления. Сантехнику или владельцу коттеджа вычисление кубатуры профтрубы может понадобиться разве что в случае использования отопительного регистра экзотической формы.

Круглая

Площадь круга, как известно, вычисляется как произведение числа “пи” на квадрат радиуса. Радиус – половина диаметра. В теории все просто, но, вот незадача, для водогазопроводных труб продавцами и производителями указывается лишь ДУ (условный проход) и тип – легкая, обыкновенная или усиленная.

Водогазопроводные трубы на складе.

Как посчитать объем трубы на основе этих данных?

На выручку придет ГОСТ 3262-75, который регламентирует производство соответствующей продукции.

Условный проходНаружный диаметрТолщина стенки труб
ЛегкихОбыкновенныхУсиленных
1521,32,52,83,2
2026,82,52,83,2
2533,62,83,24,0
3242,32,83,24,0
4048,03,03,54,0
5060,03,03,54,5
6575,53,24,04,5
8088,53,54,04,5
90101,33,54,04,5
100114,04,04,55,0
125140,04,04,55,5
150165,04,04,55,5

Алгоритм расчета выглядит так:

  1. Находим нужный ДУ (условный проход, или условный диаметр) в левой колонке таблицы. 2.
  2. Умножаем полученное значение на протяженность трубопровода. Результат – его кубатура.

Информация лучше воспринимается, когда инструкция сопровождается примером.

Давайте вычислим внутренний объем 40-миллиметрового розлива отопления протяженностью 50 метров, изготовленного из усиленной трубы.

  1. Наружный диаметр в соответствии с таблицей – 48.
  2. Вычитаем из него удвоенную толщину стенок: 48 – (2 х 4) = 40.

Обратите внимание: точное совпадение ДУ с реальным внутренним диаметром – скорее исключение, чем правило.

  1. Радиус, таким образом, окажется равным 20 миллиметрам, или (для удобства дальнейших расчетов) 0,02 м.
  2. Сечение – 3,14159265 х 0,02:2 = 0,00126 (с округлением) м2.
  3. Кубатура розлива вычисляется как произведение сечения на протяженность: 0,00126 х 50 = 0,063 м3. Чтобы получить результат расчета в литрах, достаточно умножить его на 1000; в нашем случае для заполнения розлива потребуется 63 литра теплоносителя. 2 = 0,081 м2.
  4. Чтобы вычислить своими руками искомый объем, остается лишь умножить этот результат на протяженность трубопровода.

Прямоугольная

От описанного выше сценария этот отличается лишь тем, что для получения сечения размер стороны профтрубы придется умножить не сам на себя, а на размер второй стороны. Формула, таким образом, будет иметь вид S = (A – n) х (B – n), где S = искомое значение, A и B – стороны трубы, а n – толщина ее стенки.

С точки зрения геометрии прямоугольная профтруба представляет собой прямоугольный параллелепипед.

Примером нам послужит изделие с размером 150 х 180 и стенками 4-миллиметровой толщины. S = (150 – 4) х (180 – 4) = 25696 мм2. Для пересчета результата в квадратные метры он умножается на 1000000.

Поверхность

В случае изготовления регистра отопления важно оценить не только его кубатуру, но и площадь поверхности теплоотдачи. Цена просчета – низкая или, наоборот, избыточная эффективность отопительного прибора.

На фото – самодельный регистр отопления.

Площадь поверхности рассчитывается как произведение протяженности трубопровода на его обхват – длину окружности при круглом сечении и периметр при квадратном или прямоугольном.

Длина окружности равна, как известно, произведению ее диаметра и числа “пи”. Периметр квадрата и прямоугольника – сумма их сторон.

Формула расчета площади поверхности боковых сторон цилиндра.

Приведем несколько примеров.

  • Площадь поверхности круглого трубопровода ДУ 100 длиной 10 метров – 3,14 х 0,114 (наружный диаметр в метрах в соответствии с приведенной выше таблицей) х 10 = 3,5796 м2.
  • Для квадратной профтрубы размером 100 мм и 10-метровой длины результат – 0,1 х 4 х 10 = 4 м2.
  • Для прямоугольного сечения при размере 80х120 и 10-метровой длине площадь рассчитывается как (0,08 х 2 + 0,12 х 2) х 10 = 4 м2.

Заключение

Надеемся, что приведенные методики расчетов окажутся полезными читателю. В сущности, предоставленный в его распоряжение материал не выходит за рамки школьного курса геометрии (см.также статью “Какие трубы для отопления лучше: анализ 4-х наиболее распространённых вариантов”).

Как обычно, в видео в этой статье можно обнаружить дополнительную тематическую информацию. Успехов!

в квадратных метрах, литрах, объеме жидкости – формула

Во время строительства важна каждая мелочь, от последнего гвоздя и до диаметра каждой трубы в помещении.

Расчет диаметра трубы необходим, поскольку он значительно влияет на гидродинамику любой системы.

Тут ничего не делается просто так и все нужно четко просчитывать. Причем нередко, чтобы точно сделать расчет, нужно знать не только длину или ширину, но и площадь сечения, а также объем.

Для того чтобы рассчитать объем, формулы вычисления довольно простые, но все же частично отличаются от тех, что были предложены в школьных учебниках, т. к. тут нужен не примерный ответ, а максимально точный.

Расчеты объема

При расчете убедитесь, что используете значения радиуса и длины трубы, выраженные в одинаковых единицах измерения.

  1. Расчет диаметра. Для начала стоит уточнить, что есть 2 типа диаметров, внутренний и внешний, которые временами могут очень серьезно разниться. Внешний диаметр чаще всего и указывается в накладных, в любом другом случае его можно измерять при помощи обыкновенной линейки либо рулетки. Внутренний отличается ровно на 2 толщины стенки.
    Бывают ситуации, когда нет возможности воспользоваться измерительными приборами для измерения сечения, тогда на помощь приходит либо мягкий м, либо мягкая рулетка и измерение производится по кругу. После чего следует полученный результат разделить на число Пи, которое в данном случае будет равна 3.14159265 (такая подробность нужна для того, чтобы избежать каких-либо погрешностей).
  2. На этом этапе вычисляется радиус, т.к. именно он будет играть необходимую роль в вычислении. Для этого полученный ранее результат нужно поделить на 2.
  3. На предпоследнем этапе высчитывается площадь сечения трубы. Следует учитывать, что при вычислении площади итог получится в той же системе единиц измерения, что и радиус. Чтобы рассчитать площадь, следует воспользоваться формулой S=Пи*R2 (она же Пи*R*R). Таким образом, если радиус был указан в см, то площадь будет указана в кв. см
  4. В самом конце высчитывается объем трубы. Для этого потребуется перемножить площадь сечения на ее длину: V=S*L (L – длина). Таким способом можно рассчитывать объемы любых труб, вне зависимости от их диаметра, а если идет переход, то с момента перехода все следует перерассчитать.

Некоторое послесловие

В инженерных калькуляторах есть вариант запоминания функции, что дает возможность значительно упростить рабочую деятельность.

Не все понимают, для чего бывает надо найти объем трубы, но инженеры-проектировщики смогут на него ответить без труда. Не всегда труба открыта с другой стороны (цилиндр), а иногда нужно иметь точное представление о создаваемом давлении, которое можно контролировать, изменяя именно объем трубы на определенном участке.

Уравнения трубы

Поперечное сечение внутри участка трубы

Внутреннее поперечное сечение трубы можно рассчитать как

A i = π (d i /2) 2

= π d i 2 /4 (1)

где

A i = внутреннее поперечное сечение трубы (м 2 , дюйм 2 )

d i = внутренний диаметр (м, дюйм)

Площадь поперечного сечения стенки трубы

Площадь поперечного сечения стенки — или площадь материала трубопровода — можно рассчитать как

A м = π (d o /2) 2 — π (d i /2) 2

= π ( d o 2 — d i 2 ) / 4 (2)

где

A м = площадь поперечного сечения стенки трубы (м 2 , дюйм 2 )

d o = внешний диаметр (м, дюйм)

Вес пустых труб

Вес пустых труб на единицу длины можно рассчитать как

w p = ρ м A м

= ρ м ( π (d o /2) 2 — π (d i / 2) 2 )

= ρ м π (d o 2 — d i 2 ) / 4 (3)

где

w p = вес пустой трубы на единицу длины (кг / м, фунт / дюйм)

ρ s = плотность материала трубы (кг / м 3 , фунт / дюйм 3 )

Вес жидкости в трубах

Вес жидкости в трубах на единицу длины можно рассчитать как

w l = ρ л A

= ρ л π (d i /2) 2

= ρ l π d i 2 /4 (4)

где

w l = вес жидкости в трубе на единицу длины трубы (кг, фунт)

ρ л = плотность жидкости (кг / м 3 , фунт / дюйм 3 )

Масса трубы, заполненной жидкостью

Вес трубы, заполненной жидкостью на единицу длины, можно рассчитать как

w = w l + w p (5)

где

w = вес трубы и жидкости на единицу длины трубы (кг, фунт)

Площадь наружной поверхности труб

Площадь наружной поверхности стальных труб на единицу длины можно рассчитать как

A o = 2 π (d o /2)

= π d o (6)

где

A o = внешняя площадь трубы — на единицу длины трубы (м 2 , в 2 )

Площадь внутренней поверхности труб

Площадь внутренней поверхности стальных труб на единицу длины можно рассчитать как

A i = 2 π (d i /2)

= π d i (7)

где

A i = внутренняя площадь труба — на единицу длины трубы 2 , дюйм 2 )

КАЛЬКУЛЯТОР РАСХОДА

И Н С Т Р У К Ц И Я

Этот калькулятор ultra отличается тем, что позволяет вам выбирать между
большое разнообразие единиц (6 для диаметра и 24 каждого для скорости и расхода). В отличие от других калькуляторов, вы НЕ
ограничен вводом диаметра в дюймах, скорости в милях в час и т. д., что делает этот калькулятор
довольно универсален.

1) Вода течет со скоростью 36 дюймов в секунду и со скоростью
1,0472 кубических футов в секунду. Какой диаметр трубы?
Самый важный шаг в использовании этого калькулятора:
ПЕРВЫЙ ВЫБЕРИТЕ, ЧТО ВЫ РЕШАЕТЕ ДЛЯ
В этом случае мы решаем ДИАМЕТР ТРУБЫ, поэтому нажмите эту кнопку.
Введите 36 в поле скорости и выберите в его меню дюймы в секунду.
Введите 1,0472 в поле расхода и выберите в соответствующем меню кубические футы в секунду.
Нажмите кнопку РАССЧИТАТЬ, и вы увидите, что это равно 8 дюймам.
И вы увидите ответ в 5 других единицах !!

2) Вода течет по трубе диаметром 10 см со скоростью 9 литров в секунду. Какая скорость воды?
ПЕРВЫЙ НАЖМИТЕ НА ТО, ЧТО ВЫ РЕШАЕТЕ — СКОРОСТЬ
Введите 10 в поле диаметра трубы и выберите сантиметры в его меню.
Введите 9 в поле расхода и выберите в его меню литры в секунду.
Нажмите кнопку РАССЧИТАТЬ, и ответ будет 114,59 сантиметров в секунду И ответ будет в 23 других единицах !!

3) Вода течет по трубе диаметром 2 фута со скоростью 20 дюймов в секунду. Какая скорость потока?
ПЕРВЫЙ ЩЕЛКНИТЕ НА ТО, ЗА ЧЕМ ВЫ РЕШАЕТЕ — СКОРОСТЬ ПОТОКА
Введите 2 в поле диаметра трубы и выберите футы в его меню.
Введите 20 в поле скорости и выберите в соответствующем меню дюймы в секунду.
Нажмите кнопку РАССЧИТАТЬ, и ответ будет 5.236 кубических футов в секунду И ответ — в 23 других единицах !!


Для удобства чтения числа отображаются в формате «значащих цифр», поэтому вы
, а не , см. Такие ответы, как 77.3333333333333333.
Числа больше
более 1000 будет отображаться в экспоненциальном представлении и с таким же количеством
указаны значащие цифры. Вы можете изменить значащие цифры, отображаемые
изменение числа в поле выше.
Internet Explorer и большинство других браузеров будут отображать ответы правильно, но
есть несколько браузеров, которые вообще не выводят без вывода . Если да, введите ноль
в поле выше. Это устраняет все форматирование, но это лучше, чем не видеть
вывод вообще.

Поток в трубе

Средняя скорость потока жидкости и диаметр трубы для известного расхода

Скорость жидкости в трубе неравномерна по площади сечения. Поэтому используется средняя скорость, которая рассчитывается
уравнение неразрывности для установившегося потока как:

Калькулятор диаметра трубы

Рассчитайте диаметр трубы для известного расхода и скорости.Рассчитайте скорость потока для известного диаметра трубы и расхода.
Преобразование объемного расхода в массовый.
Рассчитайте объемный расход идеального газа при различных условиях давления и температуры.

Диаметр трубы можно рассчитать, если объемный расход и скорость известны как:

где: D — внутренний диаметр трубы; q — объемный расход;
v — скорость; А — площадь поперечного сечения трубы.

Если известен массовый расход, то диаметр можно рассчитать как:

где: D — внутренний диаметр трубы; w — массовый расход; ρ — плотность жидкости; v — скорость.

Простой расчет диаметра трубы

Взгляните на эти

три простых примера

и узнайте, как с помощью калькулятора
рассчитать диаметр трубы для известного расхода жидкости и желаемого расхода жидкости.

Ламинарный и турбулентный режим течения жидкости в трубе, критическая скорость

Если скорость жидкости внутри трубы мала, линии тока будут прямыми параллельными линиями. Поскольку скорость жидкости внутри
труба постепенно увеличивается, линии тока будут оставаться прямыми и параллельными стенке трубы, пока не будет достигнута скорость
когда линии тока колеблются и внезапно превращаются в размытые узоры.Скорость, с которой это происходит, называется
«критическая скорость». При скоростях выше, чем «критическая», линии тока случайным образом рассеиваются по трубе.

Режим течения, когда скорость ниже «критической», называется ламинарным потоком (вязким или обтекаемым потоком). В ламинарном режиме
потока скорость максимальна на оси трубы, а на стенке скорость равна нулю.

Когда скорость больше «критической», режим течения является турбулентным. В турбулентном режиме течения наблюдается нерегулярный
случайное движение частиц жидкости в направлениях, поперечных направлению основного потока. Изменение скорости турбулентного потока составляет
более однородный, чем в ламинарном.

В турбулентном режиме потока у стенки трубы всегда имеется тонкий слой жидкости, которая движется ламинарным потоком.Этот слой
известен как пограничный слой или ламинарный подслой. Для определения режима потока используйте калькулятор числа Рейнольдса.

Число Рейнольдса, турбулентный и ламинарный поток, скорость потока в трубе и вязкость

Характер потока в трубе, согласно работе Осборна Рейнольдса, зависит от

Закрытый трубопровод для транспортировки жидкости между теплоносителем.
компоненты

Закрытый канал для транспортировки жидкости между теплоносителем
компоненты

Описание

Блок Pipe (TL) моделирует поток теплоносителя по трубе.В
температура в трубе рассчитывается по разнице температур между
портов, возвышения трубы и любой дополнительной теплопередачи в порте H .

Труба может иметь постоянную или переменную высоту между портами A
и B . Для постоянного перепада высот используйте
Повышение высоты от порта A до порта B параметр. Для труб с
переменная высота, вариант переменной высоты открывает физический сигнальный порт
EL .Чтобы переключаться между постоянным и переменным изменением высоты,
щелкните правой кнопкой мыши блок и выберите> и выберите Переменная отметка или
Постоянная отметка .

Вы можете дополнительно смоделировать динамическую сжимаемость, инерцию и гибкость стенок жидкости.
При моделировании этих явлений свойства потока рассчитываются для каждого количества
указанные сегменты трубы.

Гибкость трубы

Гибкие стенки моделируются путем равномерного радиального расширения, которое поддерживает
оригинальная форма поперечного сечения трубы.Вы можете указать площадь трубы в
Номинальная площадь поперечного сечения Параметр , означающий, что есть
не указана геометрия поперечного сечения, смоделированная блоком. Однако блок
использует гидравлический диаметр трубы для теплопередачи и потери давления
расчеты.

Деформация диаметра трубы рассчитывается как:

где:

  • D S — пост-деформация,
    установившийся диаметр трубы,

    , где K c
    Соответствие статическому давлению и диаметру ,
    p — давление в трубке, а
    p атм — это
    атмосферное давление.

  • D N — номинальная труба
    диаметр, или диаметр до деформации:

    , где S — номинальное значение .
    площадь поперечного сечения
    трубы.

  • D труба Гидравлическая
    диаметр
    .

  • τ — время вязкоупругого давления
    константа
    .c , который моделирует число Нуссельта как функцию
    Числа Рейнольдса и Прандтля с пользовательскими коэффициентами.

    The Номинальный перепад температур в зависимости от номинального массового расхода
    коэффициент
    , Табличные данные - коэффициент Колберна против Рейнольдса
    число
    и Табличные данные - число Нуссельта vs.
    Число Рейнольдса и число Прандтля
    являются справочной таблицей
    параметризации на основе данных, предоставленных пользователем.

    Теплообмен между жидкостью и стенкой трубы происходит за счет конвекции,
    Q Conv и проводимость,
    Q Конд .

    Теплопередача за счет теплопроводности:

    где:

    • D — это Гидравлический диаметр , если
      стенки трубы жесткие, — установившийся диаметр трубы,
      D S , если стенки трубы
      гибкие.

    • k I — термический
      проводимость теплоносителя, определяемая внутри каждой трубы
      сегмент.

    • S H — площадь поверхности
      стенка трубы.

    • T H — стенка трубы
      температура.

    • T I — температура жидкости,
      снимается на внутреннем узле трубы.

    Теплопередача за счет конвекции составляет:

    где:

    • c p, Avg — средняя жидкость
      удельная теплоемкость.

    • Avg — средний массовый расход
      скорость по трубе.

    • T В — входной порт для жидкости
      температура.

    • ч — коэффициент теплопередачи трубы.

    Коэффициент теплопередачи ч составляет:

    , кроме случая параметрирования с помощью Номинальная температура
    дифференциал в зависимости от номинального массового расхода
    , где
    k Avg — средний тепловой
    проводимость теплоносителя по всей трубе и Nu составляет
    среднее число Нуссельта в трубе.

    Аналитическая параметризация

    Когда Параметризация теплопередачи установлена ​​на
    корреляция Гниелинского и поток турбулентный,
    среднее число Нуссельта рассчитывается как:

    где:

    • f — средний коэффициент трения Дарси,
      согласно корреляции Хааланда:

      где
      ε R — труба
      Абсолютная шероховатость внутренней поверхности .

    • Re — число Рейнольдса.

    • Pr — это число Прандтля.

    Когда поток ламинарный, число Нуссельта является числом Нуссельта
    для ламинарного потока тепла параметр
    .

    Когда Параметризация теплопередачи установлена ​​на
    корреляция Диттуса-Боелтера и поток равен
    турбулентный, среднее число Нуссельта рассчитывается как:

    где:

    • a — значение коэффициента
      параметр
      .

    • b — значение экспоненты
      b Параметр
      .

    • c — значение экспоненты
      c
      параметр.

    Корреляция Диттуса-Боелтера по умолчанию для блока:

    Когда поток ламинарный, число Нуссельта — это число Нуссельта
    для ламинарного потока тепла параметр
    .

    Параметризация по табличным данным

    Когда Параметризация теплопередачи установлена ​​на
    Табличные данные - фактор Колберна против Рейнольдса
    число
    , среднее число Нуссельта рассчитывается как:

    , где J M
    Фактор Колберна-Чилтона.

    Когда Параметризация теплопередачи установлена ​​на
    Табличные данные - число Нуссельта vs.Число Рейнольдса и
    Число Прандтля
    , число Нуссельта интерполируется из
    трехмерный массив среднего числа Нуссельта как функции как средних
    Число Рейнольдса и среднее число Прандтля:

    Когда Параметризация теплопередачи установлена ​​на
    Номинальная разница температур в зависимости от номинального массового расхода
    скорость
    и поток турбулентный, коэффициент теплопередачи
    рассчитывается как:

    где:

    • м˙ N — это номинал
      массовый расход
      .

    • м˙ Avg — средний массовый расход:

    • ч N — номинальное тепло
      коэффициент передачи, который рассчитывается как:

      где:

      • S H, N — это
        номинальная площадь стены.

      • T H, N — это
        Номинальная стенка
        температура
        .

      • T In, N — это
        Номинальный приток
        температура
        .

      • T Out, N есть
        Номинальный отток
        температура
        .

    Это соотношение основано на предположении, что Нуссельт
    число пропорционально числу Рейнольдса:

    Если стенки трубы жесткие, выражение для тепловой
    коэффициент передачи становится:

    Потери давления из-за вязкого трения

    Существует несколько способов моделирования перепада давления в трубе. В
    Корреляция Хааланда обеспечивает аналитическую модель для
    протекает через круглые трубы с коэффициентом трения Дарси. Номинал
    падение давления в зависимости от номинального массового расхода
    и
    Табличные данные - коэффициент трения Дарси относительно Рейнольдса
    номер
    параметризации позволяют предоставить данные, которые блок
    будет использоваться в качестве справочной таблицы во время моделирования.

    Аналитическая параметризация

    Когда Параметризация вязкого трения установлена ​​на
    Корреляция Хааланда и поток турбулентный,
    потеря давления из-за трения о стенки трубы определяется
    Уравнение Дарси-Вайсбаха:

    где:

    • L труба
      длина
      .

    • L E это
      Суммарная эквивалентная длина местного
      сопротивления
      , что эквивалентно длине трубки
      что приводит к убыткам, равным сумме причитающихся убытков.
      к другим местным сопротивлениям в трубке.

    Перепад давления между портом B и внутренним
    узел I:

    Если поток ламинарный, потеря давления из-за трения рассчитывается в
    условия константы ламинарного трения для трения Дарси
    коэффициент
    , λ .Перепад давления между
    порт A и внутренний узел I:

    Перепад давления между портом B
    а внутренний узел I:

    Для переходных течений перепад давления из-за вязкого трения равен
    сглаженная смесь значений ламинарного и турбулентного давления
    убытки.

    Параметризация по табличным данным

    Когда Параметризация вязкого трения установлена ​​на
    Номинальный перепад давления vs.номинальный массовый расход ,
    потеря давления из-за вязкого трения рассчитывается по двум половинам трубы
    с коэффициентом потерь K p :

    где:

    • m˙Th — порог массового расхода для расхода
      разворот
      .

    • K p — потеря давления
      коэффициент. Для гибких стенок трубы коэффициент потери давления
      это:

      где:

      Коэффициент потери давления

      , когда стенки трубы жесткие.Когда
      Номинальное падение давления и Номинальное
      массовый расход
      параметры являются векторами, значение
      K p определяется
      методом наименьших квадратов векторных элементов.

    Когда

    Когда Параметризация вязкого трения установлена ​​на
    Табличные данные - коэффициент трения Дарси vs.Рейнольдс
    номер
    , коэффициент трения интерполируется из таблицы
    данные как функция числа Рейнольдса:

    Momentum Balance

    Перепад давления в трубе возникает из-за давления в портах трубы,
    трение о стенки трубы и гидростатические изменения из-за любого изменения высоты:

    где:

    • p A — давление в порту
      А .

    • p B — давление в порту
      В .

    • Δp f — давление
      дифференциал из-за вязкого трения,
      Δp f, A + Δp f, B .

    • г Гравитационный
      разгон
      .

    • Δz перепад высот между портами
      A и порт B , или
      z A
      z B
      .

    • ρ I — внутренняя жидкость
      плотность, которая измеряется на каждом участке трубы. Если гидродинамический
      сжимаемость не моделируется, это:

    Когда инерция жидкости не моделируется, баланс импульса между портом
    A и внутренний узел I:

    Когда инерция жидкости не моделируется, баланс импульса между портами
    B и внутренний узел I:

    При моделировании инерции жидкости баланс импульса между портами
    A и внутренний узел I:

    где:

    При моделировании инерции жидкости баланс импульса между портами
    B и внутренний узел I:

    , где

    м¨ B — инерция жидкости в порту
    В .

    Дискретность трубы

    Вы можете разделить трубу на несколько сегментов. Если в трубе более одного
    На отрезке вычисляются уравнения массового расхода, расхода энергии и баланса количества движения.
    для каждого сегмента. Наличие нескольких сегментов трубы позволяет отслеживать изменения в
    переменные, такие как плотность жидкости, когда динамическая сжимаемость жидкости
    смоделирован.

    Если вы хотите зафиксировать определенные явления в вашем приложении, например, воду
    молотком выберите количество сегментов, обеспечивающее достаточное разрешение
    преходящий.Следующая формула из теоремы выборки Найквиста дает правило
    большого пальца для дискретизации трубы минимум на N сегментов:

    где:

    В некоторых случаях, таких как моделирование тепловых переходных процессов вдоль трубы,
    может быть лучше подходит для вашего приложения для подключения нескольких каналов
    (TL) блоки последовательно.

    Массовый баланс

    Для жесткой трубы с несжимаемой жидкостью уравнение баланса массы трубы:

    где:

    Для гибкой трубы с несжимаемой жидкостью сохранение массы трубы
    уравнение:

    где:

    Для гибкой трубы со сжимаемой жидкостью масса трубы
    уравнение сохранения: Эта зависимость фиксируется модулем объемного сжатия и
    коэффициент теплового расширения теплоносителя:

    где:

    • p I — теплоноситель
      давление во внутреннем узле I.

    • I — скорость изменения
      температура теплоносителя на внутреннем узле I.

    • β I — теплоноситель
      объемный модуль.

    • α — тепловое расширение жидкости
      коэффициент.

    Energy Balance

    Скорость накопления энергии в трубе во внутреннем узле I определяется как:

    где:

    • ϕ A — расход энергии
      в порту A .

    • ϕ B — расход энергии
      в порту B .

    • ϕ H — расход энергии
      в порту H .

    Общая энергия определяется как:

    где:

    Если жидкость сжимаемая, выражение для скорости накопления энергии будет:

    Полное руководство по размерам и спецификациям труб — Бесплатная карманная таблица

    Номер в спецификации труб — это стандартный метод определения толщины труб, используемых на технологических предприятиях.

    Стандартизация кованой стали Спецификация и размеры труб начинаются с эпохи массового производства. В то время трубы доступны только трех размеров: стандартный вес (STD), сверхпрочные (XS) и двойные сверхпрочные (XXS), в зависимости от системы размеров железных труб (IPS).

    В связи с модернизацией различных отраслей промышленности и использованием труб с различным давлением и температурой, трех размеров недостаточно для удовлетворения требований. Это приведет к появлению концепции номера спецификации, которая объединяет толщину стенки и диаметр трубы.

    В настоящее время размер трубы определяется двумя наборами номеров

    1. Диаметр трубы / номинальный диаметр
    2. Спецификация трубы, которая представляет собой не что иное, как толщину стенки трубы.

    Что такое номинальный размер трубы?

    Номинальный размер трубы (NPS) — это число, определяющее размер трубы. Например, когда вы говорите «труба 6 дюймов», это означает, что 6 дюймов — это номинальный размер этой трубы. Однако для труб размером NPS 14 и выше Внешний диаметр такой же, как NPS. Чтобы понять эту концепцию, вы должны изучить способ производства труб.

    Производство труб от NPS ⅛ (DN 6) до NPS 12 (DN 300) основано на фиксированном внешнем диаметре (OD). Таким образом, при увеличении толщины стенки внутренний диаметр (ID) трубы уменьшается. Таким образом, NPS будет где-то посередине между внешним диаметром и внутренним диаметром трубы.

    Изготовление трубы диаметром NPS 14 (DN350) и выше соответствует номинальному размеру трубы. Приведенный ниже пример дает вам больше ясности в концепции.

    Из приведенной выше таблицы вы можете видеть, что для NPS 2 внутренний диаметр трубы близок к NPS трубы, а для трубы NPS 14 внешний диаметр такой же, как NPS.

    Спецификация трубы sch 80 4 ″

    Вы можете легко преобразовать размер из дюйма в мм, умножив его на 25. 4 и округление следующим образом;

    1. Наружный диаметр свыше 16 дюймов округлен до ближайшего 1 мм
    2. Наружный диаметр 16 дюймов и ниже округлен до ближайшего 0,1 мм
    3. Толщина стенки трубы округлена до ближайшего 0,01 мм

    Что такое диаметр трубы (номинальное внутреннее отверстие)?

    NPS часто называют NB (номинальное отверстие). Таким образом, нет никакой разницы между NB и NPS. NB — это также американский способ обозначения размеров труб. Я также видел, что когда размеры труб указаны в мм (DN), люди ссылаются на размеры труб в NB.Поэтому, когда кто-то говорит о трубе 25 или 50, в основном, они имеют в виду DN.

    Что такое размер трубы DN (номинальный диаметр)?

    DN или номинальный диаметр — это международное обозначение (SI или матричное обозначение), а также европейский эквивалент NPS для обозначения размеров труб. Здесь вы должны отметить, что DN показывает размеры трубы иначе, чем NPS.

    2-дюймовая труба обозначается просто как DN 50. Вы можете получить любое NPS или DN, умножив его на 25. Для облегчения понимания ознакомьтесь с таблицей ниже.Когда вы используете DN, другие измерения не меняются.

    Внешний диаметр
    дюймов
    Внешний диаметр
    мм
    Толщина
    дюймов
    Толщина
    мм
    Внутренний диаметр
    дюймов
    Внутренний диаметр
    мм
    труба
    2.375 60,3 0,154 3,91 2,067 52,5
    Для трубы NPS 14 Schedule 40
    14 350 0,438 0,438

    9402 750

    Номинальный размер трубы Номинальный диаметр Номинальный размер трубы Номинальный диаметр
    NPS (дюймы) DN (мм) NPS (дюймы)

    1/8 6 20 500
    1/4 8 22 550
    3/8 10 24 24 9044

    1/2 15 26 650
    3/4 20 28 700
    1 25 30 30 750 32 32 800
    1 ½ 40 36 900
    2 50 40 1000
    2 ½ 65 42 1050
    3 80 44 1100
    3 ½ 90 48 120439

    48 48 39

    48 52 1300
    5 125 56 1400
    6 150 60 1500
    8 200439 9044

    8 200439 9044

    10 250 68 1700
    12 300 72 1800
    14 350 16439

    76 1900 9040 940 940 9402 76 1900 2000
    18450 На основе ASME B36. 10

    Из этой таблицы видно, что первоначально размер трубы увеличился на, чем ½, а затем на 1 дюйм. С 6 дюймов до 42 дюймов, увеличивается на 2 дюйма, а затем на 4 дюйма.

    Что такое график трубопроводов?

    Спецификация труб — это способ указания толщины стенки трубы. Для упрощения заказа труб комитет ASME разработал номер спецификации, который основан на модифицированной формуле толщины стенки Барлоу.

    Определение номера спецификации: Номер спецификации указывает приблизительное значение выражения 1000 x P / S, где P — рабочее давление, а S — допустимое напряжение, оба выражены в фунтах на квадратный дюйм.

    Вы можете увидеть формулу расчета спецификации трубопровода, как показано ниже;

    Номер спецификации = P / S

    • P — рабочее давление в (psi)
    • S — допустимое напряжение в (psi)

    Итак, что означает таблица 40?

    Таблица 40 — это не что иное, как указатель толщины трубы. Проще говоря, можно сказать, что для данного материала труба сортамента 40 может выдерживать определенное давление.

    А теперь скажите, какая труба более толстая сортамента 40 или 80?

    Труба сортамента 80 толще трубы сортамента 40.Посмотрите на приведенную выше формулу номера графика, допустимое напряжение для материала при данной температуре фиксировано. Это означает, что с увеличением рабочего давления будет увеличиваться номер графика, который является обозначением толщины стенки трубы.

    Спецификация труб для труб из нержавеющей стали

    Стоимость труб из нержавеющей стали намного выше, чем труб из углеродистой стали. Благодаря свойствам коррозионной стойкости нержавеющей стали, развитию высоколегированной нержавеющей стали и сварке плавлением труб меньшей толщины можно удовлетворительно работать, не опасаясь преждевременного выхода из строя.

    Для снижения стоимости материала ASME ввела различные номера графиков для труб и фитингов из нержавеющей стали. В соответствии с ASME B36.19 для труб из нержавеющей стали вводится спецификация № с суффиксом «S». Пример — 10S

    Стандартный график труб согласно ASME B36.10 и B36.19

    См. Таблицу ниже, в которой суммированы доступные номера графиков для труб из углеродистой и нержавеющей стали на основе ASME B36.10 и B36.19.

    Для труб из углеродистой стали и кованого железа согласно ASME B36.10 5, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, STD, XS, XXS
    Для трубы из нержавеющей стали согласно ASME B36.19 5S, 10S, 40S, 80S

    Обратите внимание на следующее;

    • STD (стандартный) и Schedule 40 имеют одинаковую толщину до NPS 10 (DN 250)
    • Более NPS 10 STD имеет толщину стенки 3/8 дюйма (9,53 мм)
    • XS имеет ту же толщину, что и Спецификация 80 для номинальных размеров до 8 дюймов (DN 200)
    • Для размеров XS с номинальным размером выше 8 дюймов толщина стенки составляет ½ дюйма. (12,5 мм)

    Таблица размеров трубы NPS в дюймах

    дюйм

    9040 2 1/8

    083

    904 0,25

    Таблица номинальных размеров трубы — в дюймах
    Размер в дюймах OD 5 5s 5s 20 30 40 40s Std 60 80 80s XS 100 120 140 160 140 160 0.405 0,049 0,049 0,068 0,068 0,068 0,095 0,095 0,095 1/4 9402

    9402 9402

    9402 0,065 0,065 0,088 0,088 0,088 0,119 0,119 0,119
  • 74
  • 0,119
  • 74
  • 74 9164
  • 4 9164 9164 9164 9164
  • 9164

    675 0,065 0,065 0,073 0,091 0,091 0,091 0,126 0,126 0,126 39

    9402 9402 0,126 39

    0,84 0,065 0,065 0,083 0,083 0,095 0,109 0,109 0,109 0,147 0. 147 0,147 0,188 0,294 1/2
    3/4 1,05 0,065 0,065 0,083

    0,02 0,065 0,083 0,02 0,02 0,083

    0,18 0,113 0,154 0,154 0,154 0,219 0,308 3/4
    1 1,315065 0,065 0,109 0,109 0,114 0,133 0,133 0,133 0,179 0,179 0,179 39

    0,179 0,179 39

    0,179 39

    1/4 1,66 0,065 0,065 0,109 0,109 0,117 0,14 0,14 0,14 0.191 0,191 0,191 0,25 0,382 1 1/4
    1 1/2 1,9 0,065 0,065 10439

    0,065 10439 039

    0,145 0,145 0,145 0,2 ​​ 0,2 ​​ 0,2 ​​ 0,281 0,4 1 1/2
    2 2375 0,065 0,065 0,109 0,109 0,125 0,154 0,154 0,154 0,218 0,216 0,216 0,216 0,216

    9402

    0,216

    2 1/2 2,875 0,083 0,083 0,12 0,12 0,188 0,203 0,203 0. 203 0,276 0,276 0,276 0,375 0,552 2 1/2
    3 3,5 0,083 0,083 0,083 0,083 0,216 0,216 0,216 0,3 0,3 0,3 0,438 0,6 3
    3 1/2 0,083 0,12 0,12 0,188 0,226 0,226 0,226 0,318 0,318 0,318 9164 9164 9164 9164 9164

    4 4,5 0,083 0,083 0,12 0,12 0,188 0,237 0,237 0,237 0,337 0.337 0,337 0,438 0,531 0,674 4
    5 5,563 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,124 0,124 904

    0,375 0,375 0,375 0,5 0,625 0,75 5
    6 6,625 0. 109 0,109 0,134 0,134 0,28 0,28 0,28 0,432 0,432 0,432 0,562

    0,432 0,432 0,562

    4

    8,625 0,109 0,109 0,148 0,148 0,25 0,277 0,322 0,322 0,322 0.406 0,5 0,5 0,5 0,594 0,719 0,812 0,906 0,875 8
    10 10.75 10,75 10 10.75 0,307 0,365 0,365 0,365 0,5 0,594 0,5 0,5 0,719 0,844 1 1.125 1 10
    12 12,75 0,156 0,156 0,18 0,18 0,25 0,33 0,25 0,33

    0,402 904 902 0,33

    0,402 904 0,5 0,5 0,844 1 1,125 1,312 1 12
    14 14 0,156 0.

    Want to say something? Post a comment

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *