Расчет пропускной способности трубы

Расход воды по диаметру и скорости

Q = 0,000785 × d² × v
Внутренний диаметр d, мм
Скорость потока v, м/с
Расход
Расход

Внутренний диаметр трубы

d = D − 2 × s
Наружный диаметр D, мм
Толщина стенки s, мм
Внутренний диаметр

Скорость потока по напору

v = √(2gH / (λ × L / d + Σζ))
Доступный напор H, м
Длина участка L, м
Внутренний диаметр d, мм
Скорость потока

Пропускная способность трубы зависит от площади внутреннего сечения и скорости потока. Калькулятор переводит диаметр и скорость в расход воды, помогает найти внутренний диаметр по наружному и оценить скорость по доступному напору.

Как считают пропускную способность

Для полностью заполненной круглой трубы объёмный расход равен произведению площади сечения на скорость потока: Q = A × v. Площадь сечения круглой трубы равна π × d² / 4, поэтому расход растёт по квадрату диаметра.

Из этого следует практический вывод: труба 50 мм пропускает примерно в четыре раза больше воды, чем труба 25 мм при той же скорости, хотя диаметр вырос только вдвое.

Q = 0,000785 × d² × v

Внутренний, а не наружный диаметр

Гидравлика работает с внутренним сечением, поэтому маркировку трубы нельзя подставлять напрямую. Если известны наружный диаметр и толщина стенки, внутренний размер находят как D минус две толщины стенки.

d = D − 2 × s

Когда скорость неизвестна

На практике скорость определяется доступным напором и потерями по длине. Приближённо её оценивают по упрощённой зависимости от напора, длины участка, трения и местных сопротивлений, после чего расход считают обычным способом.

v = √(2gH / (λ × L / d + Σζ))

Примеры расчёта

Пример 1. Труба 25 мм при скорости 1 м/с: Q = 0,4909 л/с, то есть 1,767 м³/ч.

Пример 2. Наружный диаметр 25 мм и стенка 2,5 мм дают внутренний размер 20 мм. Разница с расчётом по наружному диаметру превышает 50 процентов.

Пример 3. При напоре 3 м, длине 20 м и диаметре 25 мм скорость около 1,450 м/с.

Расход воды при полном заполнении трубы

d, ммл/с при 1 м/см³/ч при 1 м/см³/ч при 2 м/с
150,1770,6361,272
200,3141,1312,262
250,4911,7673,534
320,8042,8955,790
501,9637,06914,137

Частые вопросы

Почему расход растёт быстрее диаметра?

Площадь сечения пропорциональна квадрату диаметра. При увеличении диаметра на четверть площадь и расход при той же скорости растут примерно на 56 процентов.

Какая скорость считается нормальной?

Для внутренних водопроводов обычно принимают 0,5–2 м/с. Ниже 0,3 м/с возможен застой и отложения, выше 2,5 м/с появляется шум и риск гидроударов.

Подходит ли формула для канализации?

Нет, самотечная канализация работает неполным сечением. Там расход зависит от уклона и степени заполнения, и применяют формулы открытого русла.

Что делать для длинной трассы?

Дополнительно проверяют потери напора с учётом длины, поворотов, фильтров и арматуры, а затем подбирают диаметр по результатам гидравлического расчёта.

Смежные калькуляторы