Tvärsnittet av röret och dess interna volym:

Idag har vi en liten utflykt till skolprogrammen geometri och fysik. Vi kommer att komma ihåg hur rörets tvärsnittsarea och dess interna volym beräknas. Dessutom måste vi ta reda på hur förändringar i rörledningens diameter påverkar trycket i fluidflödet. Så gå.

Beräkna sektionsområdet

Uppenbarligen kommer formeln för ett rörs tvärsnittsarea att bero på formen på denna sektion. Vilka alternativ är möjliga?

runda

Området i cirkeln har formen S = Pi R ^ 2, där:

• S är önskat värde;
• Pi är talet pi, som vanligtvis avrundas till 3,14;
• R är cirkelns radie (med avseende på röret - hälften av dess inre diameter).

Låt oss exempelvis beräkna det interna tvärsnittsområdet för ett cirkulärt rör med en inre diameter på 100 millimeter.

1. Radien kommer uppenbarligen att vara 50 mm, eller 0,05 meter.
2. Området kommer att vara lika med 3,14 x 0,05 ^ 2 = 0,00785 m2.

Observera: Vid beräkning av flödet av tyngdfri rörledningar (till exempel hushållsavlopp) är den faktiska, inte så mycket, men så kallade levande delen av flödet begränsad till den genomsnittliga vattennivån.

Var kan jag få data om den inre diametern hos GVP-rör som används vid installation av interna byggkommunikationer? Säljare anger vanligen endast fjärrkontrollen (villkorlig passage) och typen är lätt, vanlig eller förstärkt.

All nödvändig information finns i GOST 3262-75, enligt vilken dessa produkter tillverkas.

Hur kan du själv beräkna den faktiska inre diametern från den här tabellen?

Instruktionen är enkel och i allmänhet uppenbar.

1. Välj lämplig produkt du är intresserad av kontroll och typ.
2. Subtrahera från ytterdiametern av dubbelväggens tjocklek.

Tips: En online-kalkylator av tvärsnittsarea av någon typ av rör kan ofta hittas på tillverkarens hemsida eller återförsäljare.

kvadrat

Profilrör används relativt sällan för transport av vätskor: Dessa är områden med prioriterad användning för cirkulära rör.

Varför?

• Cirkeln har en minsta vägglängd med ett maximalt område av alla geometriska former.. Häri - en praktisk följd: med en konstant väggtjocklek är det ett cirkulärt rör som har maximal genomströmning. Eller med andra ord, med en fast genomströmning, kommer priset per löpande mätare av ett runda rör att vara minimal.
• På grund av samma funktion har ett runda rör maximalt draghållfasthet.. Inte konstigt, trycket mäts i kilo per kvadratcentimeter: ju större rörväggarnas område är desto större kraft appliceras på dem vid ett fast tryck inuti rörledningen.

I vissa fall är det dock nödvändigt att beräkna den interna delen av proftrub. När det gäller ett fyrkantigt rör är det lika med kvadraten av skillnaden mellan rörets yttre dimension och dess dubbla tjocklek. Så för en produkt med en storlek på 100x100 mm med väggar 4 mm tjocka, kommer beräkningen att ta formen (100 - (4 x 2)) ^ 2 = 8464 mm2.

Var uppmärksam! De flesta formler använder området uttryckt i kvadratmeter. Omvandlingsfaktorn för mm2 till m2 är 1: 1 000 000, det vill säga i ovanstående fall får vi 0,008464 m2.

rektangulär

Beräkningssystemet är nästan identiskt med det som beskrivs för fyrkantiga rörledningar. Den enda skillnaden är att väggarna inte är samma; Därmed multiplicerar vi deras dimensioner minus ja, igen, dubbelt så mycket som väggarna.

Så, för ett rektangulärt rör med en storlek av 150x180 mm med en väggtjocklek på 6 mm, kommer det söka värdet att vara (150 - (6 x 2)) x (180 - (6 x 2)) = 23184 mm2 eller 0,023184 m2.

volym

Allt är ganska enkelt här. Volymen av ett rör av vilken typ som helst är lika med produkten av dess längd (gjutning) av sektionsområdet. I det senare exemplet kommer den interna volymen av 25-meters rörledningen att vara 0,023184 x 25 = 0,5796 m2.

Tvärsnitt och tryck

Där bodde i den schweiziska 1700-talets schweiziska Daniel Bernoulli. Han levde, levde och formulerade mellan lagens lagar, som senare markerade början av modern hydrodynamik och namngavs efter honom.

Om vi ​​översätter det torra språket av formler till ryska är vi vana då kan det formuleras enligt följande: flödeshastigheten är omvänd proportionell mot det statiska trycket i vätskan eller gasen i den.

På den praktiska sidan innebär detta att vid övergångarna av rörledningens diameter uppträder flödet i motsats till sunt förnuft: en ökning i tvärsnittet orsakar en ökning av trycket, medan en minskning och den därtill hörande accelerationen av rörelsen hos en vätska eller gas ökar.

Numera används denna effekt i stor utsträckning i mekanismer med olika syften.

Här är några av de mest uppenbara exemplen som någon av oss har stött på.

• Huvuddelen av husets värmeenhet är hissen. Det är ett munstycke där en vattenstråle med högre temperatur och tryck från tillförselröret injiceras i en volym fylld med kallare vatten med lågt tryck från retur. På grund av nedgången i statiskt tryck i strålen drar det en del av vattnet från returledningen genom suget utformat för detta ändamål till återcirkulation. (Se även artikeln Att böja ett profilrör: funktioner.)

• Airbrush och airbrush har samma effekt: det snabba luftflödet på grund av det vakuum som skapas i det drar färgen ut ur tanken, krossar den, förvandlar den till en aerosol och sätter den på ytan som målas.

slutsats

Vi hoppas att de inte tröttnar läsaren med ett stort antal tal, formler och beräkningar. Som alltid kan ytterligare material om de ämnen som studeras av oss hittas i videon i den här artikeln. Lycka till!