Secțiunea transversală a țevii și volumul său intern: metode

Astăzi avem o mică excursie în programele școlare de geometrie și fizică. Vom aminti cum se calculează suprafața secțiunii transversale a țevii și volumul său intern. În plus, trebuie să ne dăm seama cum schimbările diametrului conductei acționează asupra presiunii în fluxul de fluid. Deci du-te.

Calculați suprafața secțiunii transversale

Evident, formula pentru secțiunea transversală a unei țevi va depinde de forma acestei secțiuni. Ce opțiuni sunt posibile?

rotund

Zona cercului este S = Pi R ^ 2, unde:

• S este valoarea dorită;
• Pi este numărul de pi, care este de obicei rotunjit la 3.14;
• R este raza cercului (pentru o țeavă, jumătate din diametrul său interior).

De exemplu, să calculăm aria secțiunii transversale interne a unei țevi rotunde cu un diametru interior de 100 milimetri.

1. Raza va fi în mod evident de 50 mm sau de 0,05 metri.
2. Suprafața va fi egală cu 3,14 x 0,05 ^ 2 = 0,00785 m2.

Vă rugăm să rețineți: atunci când se calculează debitul de conducte de flux de gravitație (de exemplu, canalizare menajeră), secțiunea reală, nu atât de mult, dar așa-numită de viață a debitului este limitată la nivelul mediu al apei.

Unde pot obține date despre diametrul interior al țevilor GVP utilizate în instalarea comunicațiilor interne ale clădirilor? Vânzătorii indică de obicei numai telecomanda (trecerea condiționată), iar tipul este ușor, obișnuit sau armat.

Toate informațiile necesare pot fi găsite în GOST 3262-75, conform căruia aceste produse sunt fabricate.

Cum poți să calculezi singură diametrul intern real din această masă?

Instrucțiunea este simplă și, în general, evidentă.

1. Selectați produsele potrivite pentru dvs. și tipul.
2. Se scade de la diametrul exterior de două ori grosimea pereților.

Sfat: un calculator online cu o secțiune transversală a oricărui tip de țeavă poate fi găsit adesea pe site-ul producătorului sau pe dealeri.

pătrat

Profilele de țeavă sunt relativ rare utilizate pentru transportul lichidelor: acestea sunt zone de utilizare prioritară pentru conductele circulare.

De ce?

• Cercul are o lungime minimă a peretelui cu o arie maximă de toate formele geometrice.. De aici - o consecință practică: cu o grosime constantă a pereților, o conductă rotundă va avea o capacitate maximă. Sau, cu alte cuvinte, cu o capacitate de transport fixă, prețul pe metru de drum al unei țevi rotunde va fi minim.
• În virtutea aceleiași caracteristici, o țeavă rotundă are o rezistență maximă la tracțiune.. Presiunea nu este în deșert măsurată în kilograme pe centimetru pătrat: cu cât suprafața pereților conductei este mai mare, cu atât este mai mare forța aplicată la o presiune fixă ​​în interiorul conductei.

Cu toate acestea, în unele cazuri este necesar să se calculeze secțiunea transversală internă a proftrubului. În cazul unui tub pătrat, acesta este egal cu pătratul diferenței dintre dimensiunea exterioară a tubului și grosimea dublă a pereților săi. Astfel, pentru un produs cu o dimensiune de 100x100 mm cu pereți groși de 4 mm, calculul va avea forma (100 - (4x2)) ^ 2 = 8464 mm2.

Fiți atenți! Cele mai multe formule utilizează suprafața exprimată în metri pătrați. Factorul de conversie de mm2 la m2 este de 1: 1.000.000, adică, în cazul de mai sus, obținem 0.008464 m2.

dreptunghiular

Schema de calcul este aproape identică cu cea descrisă pentru conductele pătrate. Singura diferență este că pereții nu sunt la fel; prin urmare, înmulțim dimensiunile lor minus da, din nou, de două ori grosimea zidurilor.

Astfel, pentru un tub dreptunghiular cu o dimensiune de 150x180 mm cu o grosime a peretelui de 6 mm, valoarea căutată va fi (150 - (6 x 2) x (180 - 6 x 2) = 23184 mm2 sau 0,023184 m2.

volum

Totul este destul de simplu aici. Volumul unei conducte de orice tip este egal cu produsul lungimii sale (turnare) de zona secțiunii. În ultimul exemplu, volumul intern al conductei de 25 de metri va fi 0.023184 x 25 = 0.5796 m2.

Secțiune transversală și presiune

A trăit în gloriosul secol al XVIII-lea, elvețianul Daniel Bernoulli. El a trăit, a trăit și a formulat între legile legii, care mai târziu a marcat începutul hidrodinamicii moderne și a fost numit după el.

Dacă traducem limbajul uscat al formulelor în limba rusă cu care suntem obișnuiți, atunci poate fi formulată după cum urmează: debitul este invers proporțional cu presiunea statică a lichidului sau gazului din acesta.

Din punct de vedere practic, acest lucru înseamnă că la tranzițiile diametrului conductei fluxul se comportă contrar sensului comun: o creștere a secțiunii transversale determină o creștere a presiunii, în timp ce o scădere și accelerarea asociată a mișcării unui lichid sau a unui gaz crește.

În zilele noastre, acest efect este utilizat pe scară largă în mecanisme de diferite scopuri.

Să dăm câteva dintre cele mai evidente exemple pe care le-am întâlnit oricare dintre noi.

• Elementul principal al unității de încălzire din casă este ascensorul. Este o duză în care un jet de apă cu temperatură și presiune ridicată de la conducta de alimentare este injectat într-un volum umplut cu apă mai rece, cu presiune scăzută de la întoarcere. Datorită scăderii presiunii statice în jet, acesta atrage o parte a apei din conducta de retur prin aspirația proiectată în acest scop în recirculare. (A se vedea și articolul Cum se îndoaie o conductă de profil: caracteristici.)

• Airbrush-ul și airbrush-ul utilizează același efect: fluxul rapid de aer datorat vidului creat în el trage colorantul din rezervor, îl sfărâmă, îl transformă într-un aerosol și îl depozitează pe suprafața pictată.

concluzie

Sperăm că nu au învățat cititorul cu o mulțime de numere, formule și calcule. Ca întotdeauna, materiale suplimentare pe teme studiate de noi pot fi găsite în videoclipul din acest articol. Mult noroc!