Об’єм труби

Геометрія трубопроводів і ємностей циліндричної форми найчастіше ставить у глухий кут навіть найдосвідченіших будівельників при спробі «на око» порахувати, скільки води або будь-якої іншої рідини знаходиться всередині. Крім того, розрахунок обсягу труби нерідко доводиться виконувати у зв'язку з питаннями заповнення систем опалення, каналізації та водопровідних труб, де залишкова кількість рідини впливає на працездатність систем.

Як можна порахувати обсяг води всередині труби

Обчислити об'єм води в трубі можна кількома способами:

використовувати онлайн калькулятор або найпростішу програму, набрану в Exele;
Розрахувати значення вручну, використовуючи тригонометричну формулу з курсу шкільних завдань;
Застосувати табличний варіант значень із довідника машинобудівника.

Чим простіше метод розрахунку, тим менше шансів припуститися помилки, навіть якщо абсолютно впевнені в правильності використовуваної методики.

Головне, перед тим як порахувати обсяг труби, перевірте методику розрахунку практично найпростішим способом. Наприклад, можна використовувати невелику циліндричну ємність або бак. Хорошим помічником може стати мірна склянка або циліндрична градуйована колба. Порівняйте розрахований і реальний об'єм води у ємності.

Найпростіші способи розрахунку обсягу заповнення труби

Насамперед, варто визначитися з вихідними даними або параметрами труби. Якщо йдеться про звичайну циліндричну трубу, то повний об'єм можна розрахувати простою арифметичною дією — помножити площу перерізу на довжину труби V=S*L.

На практиці варіантів розрахунку об'єму труби в літрах або кубах може бути два:

Повний внутрішній об'єм трубопроводу. Найчастіше такийвипадок виникає при проливці системи тепло або водопостачання, коли необхідно розрахувати потрібну кількість реактиву, виходячи з об'єму води, що повністю заповнює труби;
Більш складний випадок – часткове наповнення циліндричного об'єму. Наприклад, у випадках, коли є циліндрична цистерна або пластикова ємність, встановлена горизонтально, вода заповнює лише невелику частину бака.

Вимірювання внутрішнього об'єму трубопроводу

Щоб визначити кількість води у трубі, виміряємо чи візьмемо з довідника внутрішній діаметр трубопроводу. Якщо шукати довідкові дані немає часу, можна виміряти зовнішній діаметр та товщину стінки в міліметрах. Далі віднімаємо із зовнішнього діаметра D подвоєну товщину стінки і отримуємо d - внутрішній діаметр.

За формулою S=(3.14*d 2 )/4 розраховуємо площу перерізу внутрішнього об'єму та множимо на довжину трубопроводу V= S*L . Далі, щоб одержати об'єм у літрах, обчислене значення необхідно розділити на 1000000.

Якщо розрахунок виконувався для хімічної обробки або промивання трубопроводу або теплообмінника значної довжини, наприклад, кілька сотень метрів, то фахівці рекомендують робити поправку на температуру. За високої температури метал розширюється, отже, і збільшується внутрішній обсяг труби.

Розрахунок для часткового заповнення труби

Цей випадок складніший, і потребує певного розуміння процесу. Спочатку необхідно визначитися з тим, який параметр можна виміряти. Можна виміряти висоту стовпа рідини за допомогою мірної жердини, або використовуючи поплавковий рівнемір, визначити відстань від верхньої стінки труби до дзеркала води. Перший метод простіший.

Найчастіше проблема знаходження об'єму води, що заповнюєємність або трубу на відносно невеликому рівні вирішується за допомогою програмного модуля. Його можна вибрати на сайті або зробити самому за наведеною нижче формулою та схемою.

Щоб не виникало сумнівів у правильності обчислення, один разочок порахувати обсяг можна вручну, для типового випадку з мірною склянкою.

Якщо уважно проаналізувати наведену методику, можна побачити, що у формулі використовується тригонометрична функція, але немає інших опорних даних, крім висоти чи рівня рідини h і радіуса R . Щоб не потрапити в халепу, слід розуміти, що це радіус внутрішнього простору труби. Тому величину R необхідно визначити так: виміряти по зовнішньому діаметру, відняти подвоєну товщину стінки і поділити на 2.

За допомогою програми або сайту можна скласти цілу таблицю значень обсягу для різних рівнів рідини. Це буде корисно, якщо подібне завдання доводиться вирішувати досить часто.

Для найбільш лінивих і кмітливих всі подібні обчислення були неодноразово виконані висококласними інженерами та фахівцями. Результати розрахунків зведені до таблиці і навіть перераховані у відносні величини, щоб зробити методику більш універсальною.

Залишається виміряти висоту рідини в трубі і підставити значення внутрішнього діаметра.

Висновок

Зрозуміло, користування тригонометричними формулами чи навіть табличними методиками може здатися складним. У цьому випадку доведеться сліпо довіритись сайту або онлайн-калькулятору. Подібні схеми полегшують життя, але за достовірність отриманих результатів поручитися дуже складно.