Как посчитать площадь трубы. Площадь трубы: самостоятельный расчет и онлайн-программы.

Чтобы грамотно выполнить монтаж трубопровода и избежать ненужных расходов энергии, необходимо произвести расчет площади трубы. Интернет в настоящее время предлагает различные сервисы для расчета площади и поперечного сечения трубы. Но в некоторых случаях приходится проводить индивидуальные вычисления по формулам.

Для того чтобы правильно произвести монтаж трубопровода и избежать излишнего расхода энергии и потери тепла, необходимо рассчитать площадь трубы. Этот параметр - обязательное условие, которое позволяет определить габариты элементов трубопровода и подобрать нужный размер изделий. При расчетах включают следующие факторы:

• толщину стенок;
• внутренний диаметр;
• диаметр фитингов и фасонных изделий.

Чтобы провести правильный расчет, учитываются и такие факторы, как давление в трубопроводе, состав изделий, качество теплоносителей. Обычно дома измерения проводятся рулеткой.

Стоит отметить, что при стандартной высоте потолков 2,5 м на 1 м² должно потребляться не менее 100 ватт мощности генератора тепла.

Расчет параметра трубы

Если требуется индивидуальный подход, то вычисления производятся самостоятельно при помощи формул. Учитывая, что труба представляет собой цилиндр, задача стоит в том, чтобы высчитать площадь круга. Диаметр круга будет равен наружному диаметру трубы. Для получения истинных параметров вычитают толщину стенок.

Как произвести расчет

Сечение трубы вычисляют по формуле, которую изучали на уроках геометрии: S = π R2.

Величина R равна радиусу окружности (то есть, половине диаметра изделия), а величина π - это постоянная 3,14. Чтобы найти истинную величину, следует из полученного значения вычесть толщину стенок. Поэтому расчет ведется по такой формуле:

S = π (D/2 - N)2, где D приравнивается к внешнему диаметру, а значение N равно толщине стенки.

Например, если необходимо вычислить сечение изделия, у которого внешний диаметр равен 0,002 м с толщиной стенок 2 мм, надо произвести следующий расчет:

D = 0,2 м; N = 0,002 м, π = 3,14.

Подставляем значения в данную формулу и получаем результат.

S = 3,14×(0,2/2 - 0,002)2 = 0,030 м².

Получаем сечение изделия равное 0,030 м².

Следует знать, что сечение трубы важно рассчитать, так как от этой величины зависит, с какой скоростью будет проходить жидкость или газ по трубопроводу. Поэтому при монтаже системы выбирают оптимальный размер изделий. При расчетах учитывают также используемый материал для трубопровода, характер среды, ее температуру и давление.

Если частный дом планируют подсоединить к городской тепловой магистрали, то в расчет берется неизменная величина диаметра (30-40 мм). При наличии в доме собственного котла, следует обратиться к специалистам, чтобы правильно смонтировать систему отопления. Если частный дом имеет естественную отопительную систему, то размер изделий выбирают вдвое больше, чем для монтажа систем с принудительной циркуляцией, так толщина элементов трубопровода влияет на сопротивление.

Для разных материалов используют различные системы измерений. Стальные и чугунные трубы маркируют по внутреннему сечению, а вот элементы отопления из пластика или меди маркируются по наружному. Эту особенность следует учитывать, если трубопровод будет иметь комбинацию элементов из разных материалов.

В некоторых сферах могут применяться редкие формы: квадратные, полукруглые треугольные, трапециевидные. Их форма упрощает сборку водопровода и делает конструкцию более долговечной. Чаще всего их применяют для очистительных сооружений.

Поперечное сечение трубы необычной конфигурации высчитывают по определенным формулам. Рекомендуется пользоваться специальными таблицами, которые есть в интернете. В них указаны все характеристики приборов, необходимые параметры и схемы разводки.

http://www.youtube.com/watch?v=VW4qHcs-7s Video can’t be loaded: Расчет веса круглой и профильной трубы (http://www.youtube.com/watch?v=VW4qHcs-7s)

Параметры труб определяются согласно расчётам, сделанным при помощи специальных формул. Сегодня большинство вычислений производится посредством онлайн сервисов, однако в большинстве случаев требуется индивидуальный подход к вопросу, поэтому важно понимать, каким образом производится расчёт площади сечения трубы.

Как делаются вычисления?

Как известно, труба – это цилиндр. Следовательно, площадь её сечения рассчитывается по простым формулам, известным нам из курса геометрии. Основная задача – вычислить площадь круга, диаметр которого равен наружному диаметру изделия. При этом толщина стенок вычитается для получения истинного значения.

Как мы знаем из курса общеобразовательной школы, площадь круга равна произведению числа π на квадрат радиуса:

• R – радиус вычисляемой окружности. Он равен половине её диаметра;
• Π – постоянная равная 3,14;
• S – вычисляемая площадь поперечного сечения трубы.

Приступаем к расчёту

Так как задача – найти истинную площадь, то из полученного значения необходимо вычесть величину толщины стенки. Следовательно, формула приобретает вид:

• S = π (D/2 – N) 2 ;
• В этой записи D – внешний диаметр окружности;
• N – толщина стенки трубы.

Чтобы вычисления были максимально точными, следует вписать больше знаков после запятой в числе π (пи).

D = 1 м.; N = 0,01 м.

Для упрощения возьмём π = 3,14. Подставляем значения в формулу:

S = π (D/2 – N) 2 = 3,14 (1/2 – 0,01) 2 = 0,754 м 2 .

Некоторые физические особенности

От площади сечения трубы зависит скорость движения жидкостей и газов, которые по ней транспортируются. Надо выбрать оптимальный диаметр. Не менее важным является и внутреннее давление. Именно от его величины зависит целесообразность выбора сечения.

При расчёте учитывается не только давление, но и температура среды, её характер и свойства. Знание формул не освобождает от необходимости изучения теории. Расчёт труб канализации, водоснабжения, газоснабжения и отопления опирается на информацию справочников. Важно, чтобы выполнялись все необходимые условия при выборе сечения. Его величина также зависит и от характеристик используемого материала.

О чём стоит помнить?

Площадь сечения трубы – один из важных параметров, который следует учитывать при расчёте системы. Но наравне с тем высчитываются параметры прочности, определяется, какой материал выбрать, изучаются свойства системы в целом и пр.

Решая определённые инженерные задачи, очень часто нужно произвести расчет площади наружной и внутренней поверхности трубопровода или его сечения. Для расчета площади, следует воспользоваться формулой, которая рассчитывается на основе величины диаметра и длины трубы.

Эта статья расскажет о том, необходимы ли другие параметры, когда может пригодиться такой расчет и как его осуществлять.

Когда это может пригодиться?

Начать следует с определения случаев, когда подобные расчеты могут пригодиться:

Они могут быть полезны при необходимости рассчитать теплоотдачу через трубопровод. Всё это считается на основе площади поверхности, которая отдает окружающей среде тепловую энергию от теплоносителя. Часто необходимо определить потери тепловой энергии по пути к прибору отопления. Все это позволит определить необходимые число и габариты радиаторов. Для этого необходимо знать, сколько калорий находится в нашем распоряжении. Расчет производится также на основе площади соответствующей поверхности трубопровода, по которому теплоноситель транспортируется от узла элеватора.

С целью определить требуемый объем теплоизоляционного материала, следует также определить площадь внешней поверхности. В таком случае, чем точнее расчет, тем выше экономия средств на приобретение материала. Так как длина теплотрассы может быть равна нескольким километрам, то такая экономия может составить большую сумму.

Также расчет будет полезен при определении затрат, связанных с приобретением окрашивающего материала. Определение площади трубопровода под покраску наряду с расчётом расходования краски на один кв. м. позволяют точно получить величину суммарных затрат.

Определение площади внутренней поверхности трубопровода окажется полезным при расчете её максимальной проходимости. Это позволит избежать превышения произведенных затрат на приобретение труб над требуемыми. При проектировании больших сетей коммуникаций это позволит снизить сумму затрачиваемых средств.

Как произвести расчет?

Рассчитываем сечение

Определение сечения трубы является несложной геометрической задачей. Для этого следует для начала воспользоваться формулой площади круга:

Sн= π Rн^2, (1)

где Rн – наружный радиус трубы, равен половине наружного диаметра.

Таким образом, мы определим площадь круга, образованного наружным диаметром.

Теперь определим площадь круга, образованного внутренним диаметром трубы. Для этого необходимо определить внутренний радиус, который определяется по следующей формуле:

Rвн=Rн-?, (2)

где? – толщина стенки трубы.

Определив площадь внутреннего круга Sве аналогично формуле (1), рассчитаем площадь сечения по формуле:

Sсеч=Sн?-S?вн.

Все действия можно свести в упрощенную формулу определения площади сечения:

Sсеч=? (?D_н/2?^2- ??/2?^2).

В качестве примера определим площадь сечения, внешний диаметр которого равен 1 метру, а толщина стенки – 10 мм.

Sсеч=3,14 (?1/2?^2- ?0,01/2?^2)=0,75 м^2.

Производим расчет площади внешней поверхности

Такой расчет также является геометрической задаче. Если развернуть трубу, то получится прямоугольник. Его ширина равна длине окружности внешней стенки трубы, а длина – длине.

Тогда площадь развертки трубы будет вычисляться по формуле:

S=? D_н L_тр,

где Lтр – длина трубы.

В качестве примера рассчитаем площадь поверхности под окраску теплотрассы, длина которой составляет 10 км, а внешний диаметр – 1 метр.

S=3,13 1 10000=31416 м^2.

Если говорить о количестве теплоизоляционного материала, то при подсчете следует учесть толщину слоя минеральной ваты.

Тогда формула примет вид:

S=? ?(D?_н+?2 ??_(в)) L_тр,

где?_в-толщина слоя минеральной ваты.

В действительности материала для теплоизоляции будет потрачено меньше, так как он накладывается в внахлест.

Производим расчет площади внутренней поверхности

Для начала необходимо определиться, для чего такой расчет следует проводить. Чаще всего он нужен при расчете гидродинамики движения теплоносителя в трубе. Внутренняя поверхность трубы является местом, где вода при её движении соприкасается с трубой. Таким образом, возникает гидравлическое сопротивление, которое необходимо учитывать при расчете сети коммуникации.

Необходимо помнить ряд следующих нюансов:

• При увеличении диаметра трубопровода снижается гидравлическое трение теплоносителя о стенки труб. Поэтому при большом диаметре и длине водопровода гидравлическое сопротивление трубы потоку воды можно не учитывать.
• Качество поверхности, её шероховатость, оказывает большое значение на величину гидравлического сопротивления. При этом такое влияние сильнее, чем зависимость сопротивления от площади поверхности внутренней стенки трубопровода. Так, полиэтиленовая труба обладает меньшей шероховатостью нежели ржавая металлическая. Поэтому величина гидравлического сопротивления в пластиковой трубе будет меньшей.
• Если в качестве материала для изготовления трубы применяется неоцинкованная сталь, то площадь поверхности внутренней стенки меняется во времени. На стенках такого трубопровода постепенно откладываются ржавчина и минеральные отложения. Как результат – происходит уменьшение внутреннего диаметра трубы и увеличение величины гидравлического сопротивления. Такой эффект необходимо учитывать при проектировании водопровода из стали.

S=? ?(D?_н-2 ?) L_тр.

В качестве примера рассчитаем трубу, диаметр которой равен одному метру, а толщина стенки – 10 мм.

S=3,14 (1-2 0,01) 10000=30788 м^2.

Заключение

Итак, приведенные в статье расчеты не являются сложными и доступны любому человеку. Они пригодятся при проектировании собственного трубопровода. Чтобы возведенная коммуникация соответствовала ожиданиям о её работоспособности, предложенные расчеты следует производить в обязательном порядке.

Сечения параллелограмма, нужно знать значение его основания и высоту. Если, к примеру, известна лишь длина и ширина основания, то найдите диагональ, используя для этого теорему Пифагора (квадрат длины гипотенузы в прямоугольном треугольнике равен сумме квадратов катетов: a2 + b2 = c2). Ввиду этого, c = sqrt (a2 + b2).

Найдя значение диагонали, подставьте его в формулу S= c*h, где h – высота параллелограмма. Полученный результат и будет величиной площадью поперечного сечения параллелограмма.

Если же сечение проходит вдоль двух оснований, то его площадь рассчитывайте по формуле: S=a*b.

Для вычисления площади осевого сечения цилиндра, проходящей перпендикулярно основаниям (при условии, что одна сторона этого прямоугольника равна радиусу основания, а вторая – высоте цилиндра), используйте формулу S =2R*h, в которой R – величина радиуса окружности (основания), S – площадь поперечного сечения, а h – высота цилиндра.

Если по условиям задачи сечение не проходит через ось вращения цилиндра, но при этом параллельно его основаниям, значит, сторона прямоугольника не будет равна диаметру окружности основания.

Самостоятельно вычислите неизвестную сторону путем построения окружности основания цилиндра, проведения перпендикуляров от стороны прямоугольника (плоскости сечения) к окружности и расчета размера хорды (по теореме Пифагора). После этого подставьте в S =2а*h полученное значение (2а – значение хорды) и рассчитайте площадь поперечного сечения.

Площадь сечения шара определяется по формуле S = πR2. Обратите внимание на то, что, если расстояние от центра геометрической фигуры до плоскости будет совпадать с плоскостью, то площадь сечения равна будет нулю, потому как шар касается плоскости лишь в одной точке.

Если вдруг вы начали замечать, что увеличились косточки на больших пальцах ног, что вам больно носить обувь (особенно летом), это означает, что у вас поперечное плоскостопие . В таком случае необходимо сразу же обратиться к врачу-ортопеду. Не медлите, ведь чем раньше начнется лечение, тем лучше.

Инструкция

Специалист проведет осмотр и порекомендует вам один из основных методов лечения поперечного плоскостопия . Первый из них - консервативный, он подходит только для лечения первой степени болезни. Сам метод заключается в снижении веса, уменьшении статической нагрузки, отказе от "каблуков" и неудобной обуви. Кроме того, при консервативном лечении пациенту назначаются физиотерапевтические процедуры, лечебная физкультура, массаж. Врач также может порекомендовать ношение стелек со специальными ортопедическими валиками.

Очистите от изоляции жилы кабеля. С помощью штангенциркуля, а лучше микрометра (это позволит произвести более точное измерение), найдите диаметр жилы. Значение получите в миллиметрах. Затем высчитайте площадь поперечного сечения. Для этого коэффициент 0,25 умножьте на число π≈3,14 и значение диаметра d возведенное в квадрат S=0,25∙π∙d². Это значение умножьте на количество жил кабеля. Зная длину провода, его сечение и материал из которого он сделан, вычислите его сопротивление.

Например, если нужно найти сечение медного кабеля из 4 жил, а измерение диаметра жилы дало значение 2 мм, найдите площадь его поперечного сечения. Для этого рассчитайте площадь поперечного сечения одной жилы. Она будет равна S=0,25∙3,14∙2²=3,14 мм². Затем определите сечение всего кабеля для этого сечение одной жилы умножьте на их количество в нашем примере это 3,14∙4=12,56 мм².

Теперь можно узнать максимальный ток, который может по нему протекать, или его сопротивления, если известна длина. Максимальный ток для медного кабеля рассчитайте из соотношения 8 А на 1 мм². Тогда предельное значение тока, который может проходить по кабелю, взятому в примере составляет 8∙12,56=100,5 А. Учитывайте, что для алюминиевого кабеля это соотношение составляет 5 А на 1 мм².

Например, длина кабеля составляет 200 м. Для того чтобы найти его сопротивление, умножьте удельное сопротивление меди ρ в Ом∙ мм²/м, на длину кабеля l и поделите на площадь его поперечного сечения S (R=ρ∙l/S). Сделав подстановку, получите R=0,0175∙200/12,56≈0,279 Ом, что приведет к очень малым потерям электроэнергии при ее передаче по такому кабелю.

Источники:

• как узнать сечение кабеля

Если переменная, последовательность или функция имеет бесконечное количество значений, которые изменяются по некоторому закону, она может стремиться к определенному числу, которое и является пределом последовательности . Вычислять пределы можно различными способами.

Вам понадобится

• - понятие числовой последовательности и функции;
• - умение брать производные;
• - умение преобразовывать и сокращать выражения;
• - калькулятор.

Инструкция

Чтобы вычислить предел, подставьте в его выражение предельное значение аргумента. Попробуйте произвести вычисление. Если это возможно, то значение выражения с подставленным значением и есть искомое число. Пример: Найдите значения предела последовательности с общим членом (3 x?-2)/(2 x?+7), если x > 3. Произведите подстановку предела в выражение последовательности (3 3?-2)/(2 3?+7)=(27-2)/(18+7)=1.

Если при попытке подстановки есть неопределенность, выберите способ, которым ее можно устранить. Это можно сделать, преобразовав выражения, в которых записывается последовательность. Произведя сокращения, получите результат. Пример: Последовательность (x+vx)/(x-vx), когда x > 0. При прямой подстановке получается неопределенность 0/0. Избавьтесь от нее, вынеся из числителя и знаменателя общий множитель. В данном случае это будет vx. Получите (vx (vx+1))/(vx (vx-1))= (vx+1)/(vx-1). Теперь поле подстановки получите 1/(-1)=-1.

Когда при неопределенности дробь невозможно сократить (особенно, если последовательность содержит иррациональные выражения) умножьте ее числитель и знаменатель на спряженное выражение, для того, чтобы убрать иррациональность из знаменателя. Пример: Последовательность x/(v(x+1)-1). Значение переменной x > 0. Умножьте числитель и знаменатель на спряженное выражение (v(x+1)+1). Получите (x (v(x+1)+1))/((v(x+1)-1) (v(x+1)+1))=(x (v(x+1)+1))/(x+1-1)= (x (v(x+1)+1))/x=v(x+1)+1. Произведя подстановку, получите =v(0+1)+1=1+1=2.