Borunun kesiti ve iç hacmi: hesaplama yöntemleri

Bugün, okulların geometri ve fizik programlarına küçük bir gezimiz var. Borunun kesit alanının ve iç hacminin nasıl hesaplandığını hatırlayacağız. Buna ek olarak, boru hattının çapındaki değişikliklerin akışkan akışındaki basınç üzerinde nasıl etkide bulunduğunu anlamak zorundayız. Öyleyse git.

Kesit alanını hesapla

Açıktır ki, bir borunun kesit alanı için formül, bu bölümün şekline bağlı olacaktır. Hangi seçenekler mümkündür?

yuvarlak

Çemberin alanı S = Pi R ^ 2'dir, burada:

• S istenen değerdir;
• Pi, genellikle 3.14'e yuvarlanan pi sayısıdır;
• R dairenin yarıçapıdır (bir boru için, iç çapının yarısı).

Örnek olarak, yuvarlak bir borunun iç kesit alanını 100 milimetre iç çapa göre hesaplayalım.

1. Yarıçap açıkça 50 mm veya 0.05 metredir.
2. Alan 3.14 x 0.05 ^ 2 = 0.00785 m2'ye eşit olacaktır.

Lütfen not ediniz: yerçekimi akış boru hatlarının akış hızı hesaplanırken (örneğin, evsel kanalizasyon), akışın gerçek değil, gerçekte çok fazla sözde yaşayan kısmı ortalama su seviyesiyle sınırlıdır.

Dahili bina haberleşmelerinin kurulumunda kullanılan GVP borularının iç çaplarına dair verileri nereden alabilirim? Satıcılar genellikle sadece uzaktan kumandayı (şartlı geçiş) gösterirler ve tip hafif, sıradan veya güçlendirilmişlerdir.

Tüm gerekli bilgiler, bu ürünlerin üretildiği GOST 3262-75'de bulunabilir.

Bu masanın gerçek iç çapını kendiniz nasıl hesaplayabilirsiniz?

Talimat, basit ve genel olarak açıktır.

1. Size ve türüne uygun ilgi alanlarını seçin.
2. Dış çaptan duvarların kalınlığının iki katını çıkarın.

İpucu: Herhangi bir boru tipinin kesit alanı olan çevrimiçi bir hesap makinesi, genellikle üreticinin web sitesinde veya bayilerinde bulunabilir.

kare

Profil boruları, sıvıların taşınmasında nispeten nadiren kullanılmaktadır: bunlar, dairesel borular için öncelikli kullanım alanlarıdır.

Neden?

• Daire, tüm geometrik şekillerin maksimum alanına sahip minimum duvar uzunluğuna sahiptir.. Buradan - pratik bir sonuç: sabit bir duvar kalınlığında, yuvarlak bir boru maksimum verime sahip olacaktır. Ya da, başka bir deyişle, sabit bir taşıma kapasitesi ile, bir yuvarlak borunun çalışma metre başına fiyatı minimum olacaktır.
• Bu özellik sayesinde yuvarlak boru maksimum gerilme mukavemetine sahiptir.. Basınç, santimetre kare başına kilogram cinsinden ölçülen boşta değil: boru duvarlarının alanı ne kadar büyük olursa, boru hattının içindeki sabit bir basınçta onlara uygulanan kuvvet o kadar büyük olur.

Bununla birlikte, bazı durumlarda proftrub'un iç kesitini hesaplamak gerekir. Bir kare boru durumunda, borunun dış boyutu ile duvarlarının çift kalınlığı arasındaki farkın karesi eşittir. Böylece, 4 mm kalınlığında duvarlara sahip 100x100 mm boyutlarında bir ürün için hesaplama formu (100 - (4 x 2)) ^ 2 = 8464 mm2 olacaktır.

Dikkat edin! Çoğu formüller, metrekare cinsinden ifade edilen alanı kullanır. Mm2 ile m2 arasındaki dönüşüm faktörü 1: 1,000,000, yani yukarıdaki durumda 0,008464 m2'dir.

dikdörtgen biçiminde

Hesaplama şeması, kare boru hatları için açıklananla neredeyse aynıdır. Tek fark, duvarların aynı olmaması; Buna göre, boyutlarını eksi evet, yine duvarların kalınlığının iki katını çarpıyoruz.

Bu nedenle, 6 mm'lik bir duvar kalınlığına sahip 150x180 mm'lik bir dikdörtgen boru için, istenen değer (150 - (6 x 2)) x (180 - (6 x 2)) = 23184 mm2 veya 0.023184 m2 olacaktır.

hacim

Burada her şey oldukça basit. Herhangi bir tipteki bir borunun hacmi, kesit alanına göre uzunluğunun (kalıplama) ürününe eşittir. Son örnekte, 25 metrelik boru hattının iç hacmi 0.023184 x 25 = 0.5796 m2 olacaktır.

Kesit ve basınç

Görkemli 18. yüzyıl İsviçre Daniel Bernoulli'de yaşadı. O yaşadı, daha sonra modern hidrodinamiğin başlangıcını belirleyen ve onun adını alan yasalar arasında yaşadı ve formüle edildi.

Formüllerin kuru dilini Rusçaya alıştırırsak, o zaman aşağıdaki gibi formüle edilebilir: akış hızı, içindeki sıvı veya gazın statik basıncı ile ters orantılıdır.

Pratik tarafta bu, boru hattının çapının geçişlerinde akışın sağduyuya aykırı olduğu anlamına gelir: enine kesitsel bir artış, basınçta bir artışa neden olurken, bir sıvı veya gazın hareketinin azalması ve ilişkili hızlanması artar.

Günümüzde, bu etki çeşitli amaçlarla mekanizmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Birimizin karşılaştığı en bariz örneklerden birkaçını verelim.

• Evde ısıtma ünitesinin ana elemanı asansördür.Yüksek sıcaklığa sahip bir su jeti ve besleme borusundan gelen basınç, geri dönüşten düşük basınç ile soğutucu su ile doldurulmuş bir hacme enjekte edilir. Jetdeki statik basıncın düşmesi nedeniyle, bu amaç için tasarlanan emiş vasıtasıyla geri akış borusundan suyun bir kısmını yeniden dolaşımına çeker. (Ayrıca bkz. Profil borusunu bükme özelliği: özellikler.)

• Airbrush ve Airbrush aynı etkiyi kullanır: İçerdiği vakum nedeniyle hızlı hava akışı boyayı tanktan çeker, ezer, bir aerosole dönüştürür ve boyanan yüzeye bırakır.

Sonuç

Okuyucuyu çok sayıda sayı, formül ve hesaplamalarla yormadıklarını umuyoruz. Her zaman olduğu gibi, bu makaledeki videoda bizim tarafımızdan incelenen konular hakkında ek materyaller bulunabilir. İyi şanslar!