Содержание:
Проектирование любого трубопровода – ответственное дело, от качественного проведения которого зависит скорость, дешевизна и даже сама возможность дальнейших работ. Краеугольный камень такого проектирования – расчёт геометрических параметров элементов системы: площади трубы (в сечении), площадей наружной поверхности трубы и внутренней. На этих параметрах строятся все дальнейшие расчёты, в том числе гидравлические, термодинамические и прочностные. Простейшим методам вычисления параметров труб посвящена эта статья.
Для чего нужны геометрические вычисления
Прежде чем начать замерять или узнавать исходные размеры, необходимо осознать, для каких целей послужат произведённые вычисления.
Таких целей несколько:
- Вычисление термодинамических параметров системы. Формула площади поверхности трубы необходима при расчёте теплоотдачи отдельной трубы, участка трубопровода или, к примеру, тёплого пола. Для того, чтобы узнать эти параметры, необходимо высчитать общую площадь изделия или системы, с которой в окружающую среду происходит теплоотдача.
- Расчёт теплопотерь по направлению «источник тепла-отопительный прибор». В этом случае наибольшая потеря тепловой энергии происходит на самом длинном участке с наибольшей площадью контакта с окружающей средой, то есть опять-таки в трубах. Поэтому, как и в предыдущем случае, узнав площадь поверхности теплоотдачи, можно, основываясь на этом значении и количестве выделяемого тепла в исходной точке, спланировать число и размер отопительных приборов в будущей системе. Читайте также: «Как рассчитать площадь поверхности трубы – примеры расчета внешней и внутренней площади».
- Оценка необходимого количества теплоизоляционных материалов. При работе труб в условиях холодного климата или резких перепадов наружной температуры без использования утеплителя не обойтись, а чтобы рассчитать точное его количество, необходимо найти площадь труб (в данном случае наружную), которые нужно покрыть термоизоляционным слоем. Следует отметить, что в промышленных масштабах правильный расчёт количества утеплителя поможет значительно сэкономить средства предприятия, сократив затраты и на непредвиденный ремонт (если утеплителя закупили меньше и трубы промёрзли), и на ненужный материал. Впрочем, небольшой запас утеплителя при закупке всё же необходим.
- Расчёт количества денежных средств, необходимых для приобретения нужного количества смазок, антикоррозийных покрытий, красящих веществ и т.п. К примеру, способ, как посчитать площадь трубы под покраску, достаточно прост: необходимое значение рассчитывается с помощью двух параметров – длины трубы и наружного диаметра (о формуле расчёта ниже). Второй шаг – получение данных о расходе покрытия на квадратный метр поверхности (или приведение исходного значения к метрическим единицам). После этого можно вычислить необходимое количество краски на всю длину трубы или трубопровода. Как и в предыдущем случае, точный расчёт поможет сократить расходы на закупку красящих веществ. В случае же, когда расход материала значительно больше запланированного, следует или уменьшить неэффективную толщину покрытия, или задуматься о намеренных или случайных потерях в процессе производства, упаковки или использования продукции.
- Вычисление максимальной пропускной способности трубы. Давайте разберемся, как рассчитать пропускную способность трубы правильно. В этом случае необходим расчёт площади сечения трубы. Опираясь на полученное максимальное значение производительности, рассчитывают (в процентном соотношение) и рабочее, которое в итоге и используется в технологической схеме. Следует отметить, что и расчёт проходимости трубы важен для проектирования трубопроводов. Ошибка в меньшую сторону приведёт к угрозе частых засорений и, соответственно, необходимости внеплановых ремонтов. Отклонение в большую строну грозит недостаточным гидравлическим напором, ударяющим по производительности, и, в случае конструирования теплопередающих установок, излишними потерями тепла во время работы и простоя.
Формулы расчёта
Многие люди недолюбливают математические расчёты, однако, поскольку труба – простой полый цилиндр правильной формы, формулы площади сечения трубы и наружной и внутренней площадей поверхности просты, а вычисления производятся в одно действие.
Вычисление площади сечения
Сечение трубы – это, при условии правильной обрезки, когда торцы перпендикулярны продольной оси изделия, правильный круг.
Площадь круга рассчитывается по формуле:
S=πR^2=π D^2/4,
где π=3,1415926, R – внешний радиус круга, D – его внешний диаметр.
Учитывая толщину стенок трубы, расчёт площади трубы производят по формуле:
S=〖π(R-l)〗^2=〖π(D/2-l)〗^2,
где l – толщина стенки трубы.
Если в первой формуле принять R и D не внешними, а внутренними диаметрами, то учитывать толщину стенки не понадобится, и расчёт можно вести по первому уравнению.
Нужно понимать, что перед тем, как вычислить площадь трубы в сечении, все исходные параметры следует привести к одинаковым единицам измерения (детальнее: «Как рассчитать площадь сечения трубы – простые и проверенные способы»). В принципе, по желанию расчёты можно вести в любых единицах – миллиметрах, сантиметрах, метрах и т.д. главное при проведении дальнейших вычислительных операций привести значение площади к стандартному виду (квадратным метрам).
Следует ещё учитывать, что в напорных трубопроводах рабочая среда перемещается по всему объёму трубы, а в случае устройства самотёчной конструкции жидкость заполняет собой только часть объёма трубы – так называемое живое сечение (прочитайте также: «Как рассчитать объем трубы – советы из практики»). При гидравлических расчётах таких систем, соответственно, учитывается именно площадь живого сечения трубы, то есть площадь поперечного сечения перемещающегося в ней потока.
Вычисление площади наружной поверхности трубы
Как и в предыдущем случае, можно найти площадь трубы через диаметр. Формула расчёта также довольно проста, ведь развёртка площади цилиндра представляет собой прямоугольник, для которого длина одной стороны равна длине окружности наружного сечения, второй – длине отрезка трубы.
Соответственно, формула площади трубы имеет вид:
S=2πRL=πDL,
где R – наружный радиус изделия, D – наружный диаметр, L – продольная длина трубы.
Как и в предыдущем случае, расчёт необходимо вести в одинаковых единицах (например, если диаметр трубы равен 15 мм, а длина – 1,5 м, то при перерасчёте нужно использовать или значения 15 и 1500 мм, или 0,015 и 1,5 м).
Основываясь на величине площади внешней поверхности трубы, рассчитывают необходимое количество красящих материалов или теплоизоляционных веществ.
Вычисление площади внутренней поверхности трубы
Площадь вычисляют по той же формуле, заменяя значения R и D соответственно на внутренние радиус и диаметр.
Можно вычислить требуемое значение и с учётом наружных значений и толщины стенок изделия:
S=2π(R-l)∙L=2π(D/2-l)∙L
Вычисление внутренней площади изделия позволяет проводить гидродинамические расчёты, учитывающие внутреннюю шероховатость.
С этим параметром связано несколько закономерностей:
- при увеличении диаметра трубы влияние шероховатости на движение потока ослабляется;
- если внутренняя поверхность трубы имеет склонность к образованию отложений (например, в случае стальных труб), со временем площадь внутренней поверхности и внутреннего сечения изменяются, а пропускная способность изделия падает.
Как можно убедиться, формулы вычисления основных геометрических параметров труб достаточно просты и могут применяться в расчётах как профессионалами, так и новичками.
Введите параметры для расчёта
Трубопроводный транспорт на сегодняшний день является самым эффективным из всех существующих средств доставки жидких сред до потребителя. Само по себе устройство таких транспортных магистралей по себестоимости обходится заметно дешевле автомобильных дорог и железнодорожных магистралей. А объемы перекачки на порядок выше, чем при перевозке другими видами транспорта. Для повышения срока службы магистральных трубопроводов производится изоляция наружной, а часто и внутренней поверхностей с различными целями:
- Утепление – применяется для предотвращения потерь тепла на магистрали и предотвращения промерзания трубопровода.
- Защита от коррозии с целью продления долговечности трубной магистрали.
- Защита внутренней поверхности – применяется для улучшения проходимости перекачиваемого продукта за счет улучшения качества поверхности, а также для ее защиты при транспортировке химически активных сред.
Чтобы добиться достижения всех этих целей требуется расчет площади поверхности трубы онлайн калькулятором, чтобы оптимально использовать изоляционные материалы. Знать объем поставки необходимо, поскольку логистика при производстве полевых работ занимает значительную часть себестоимости объекта.
Что нужно для подсчета площади поверхности трубы онлайн
Труба представляет собой изделие цилиндрической формы с отсутствующей сердцевиной, по которой и производится транспортировка жидких или газообразных продуктов. Но сейчас нас интересуют плоскости итого изделия, подлежащие обработке изолирующего материала. Перед тем, как посчитать калькулятором площадь трубы в м2, рассмотрим какие исходные данные для этого нужны. Для этого воспользуемся формулой:
S = πd * L, где
S – площадь поверхности, м2;
d – диаметр трубы на поперечном сечении, м;
L – длина, м.
Для примера рассмотрим расчет площади магистральной трубы внешним диаметром 820х10 мм длиной 11,2 метра. Воспользуемся приведенным соотношением, подставив цифровые значения: 3,14 * 0,82 * 0,82 * 11,0 = 23,2 метра квадратных.
Расчетная площадь укрываемой плоскости составит 23,2 м2. Обращаем внимание, что длина трубопровода учтена при размере меньшем, чем фактический размер изделия. Этот связано с тем, что по концам оставляются незакрытые полоски, поскольку на этих местах производится сварка стыка в магистрали. Нанесение изоляции производится после окончания устройства соединения. Предполагается, что основной изолирующий слой выполняется в производственных условиях нанесением полимерно битумного состава и трех слоев пленки из сшитого полиэтилена.
При определенных условиях изоляция производится при монтаже с применением специального оборудования. Здесь понятно, что очевидна важность расчета площади, чтобы точно рассчитать необходимое количество материалов для доставки к месту монтажа. Не менее важно иметь эти данные, если в качестве изоляции применяется окраска трубопровода специальными составами. Для приведенного случая производится изоляция только наружной плоскости, внутренняя изоляция наносится только в заводских условиях по специальному заказу.
Однако, далеко не всегда нужно заниматься расчетами такого рода. Многие строители используют специальные таблицы для определения площади трубопровода. В них приведенные данные всех размеров по ГОСТ 10704-80 и некоторых других организационно-распорядительных документах, включая и технические условия. Размерный ряд выполняется в соответствии с требованиями указанного стандарта, а это главный показатель для выполнения указанных расчетов.
Но наиболее употребимыми для получения необходимого результата являются специально разработанные онлайн калькуляторы. Введя исходные данные можно сразу же получить искомый результат.
Расчёт величины наружной поверхности
Он нужен для определения количества лакокрасочных материалов, которое нужно затратить, чтобы нанести слой защитного покрытия. Основой для расчёта являются исходные данные о размерах изделия. Рассчитать величину поверхности цилиндра очень просто с использованием стандартных приёмов из геометрии.
Математической соотношение выглядит следующим образом:
S = 2ПrL, где
- S – величина наружной поверхности трубы;
- r – радиус;
- Пr – число, равное 3,14;
- L – длина окрашиваемого участка.
Таким образом, мы получаем величину наружной поверхности, которая подлежит защитному покрытию. Далее используется норма расхода лакокрасочного материала на единицу площади и поставленную задачу можно считать выполненной.
Но часто возникает необходимость в нанесении защитного покрытия и на внутреннюю плоскость трубы. Это делается для трубопроводов и емкостей, по которым производится транспортировка химически активных жидкостей и газов. Средством защиты в данном случае может быть эмалевое покрытие.
Транспортируемые пищевые продукты защищаются покрытиями из алюминия или цинковыми. Естественно, что для точного понимания о количестве средств защиты нужны параметры величины поверхности.
Внутренняя рассчитывается так же, как наружная, только показатель радиуса берётся по внутреннему размеру, а не по наружному.
Наиболее важными и материалоёмкими примерами изоляции трубопроводов являются нефтепроводы и газопроводы.
Они часто протягиваются по траншеям и их изоляция должна быть сверх надёжной, чтобы обеспечить номинальный срок службы. Она выполняется путём изоляции труб слоем битумного состава с добавлением искусственного каучука, поверх которого наматывается защитная оболочка из крафт – бумаги. Процесс производится в потоке при укладке уже сваренных ниток в траншею.
Такая защита исправно служит не менее 10 лет, причём при весьма значительных давления в трубопроводе. Затем данная магистраль подлежит замене в принудительном порядке. Нужно сказать, что старые трубы извлекаются из земли и поступают на вторичный рынок для использования в строительстве, мелиорации и других областях.
Следует отметить, что необходимость в таких расчётах постоянно снижается. Это происходит по причине роста доли пластиковых труб в трубопроводах низкого давления и самотёчных канализационных, а они не нуждаются в защите, следовательно, и в расчётах такого рода.
Тем не менее, они все ещё необходимы и на сегодняшний день уже никто не пользуется обычным калькулятором, предпочитая использовать сервис интернета для расчёта площади трубопровода онлайн, более точные и оперативные.
( Пока оценок нет )
Калькулятор расчета объема и площади трубы
Инструкция для калькулятора онлайн расчета площади и объема трубы
Все параметры указываем в мм
L – Труба в длину.
D1 – Диаметр по внутренней части.
D2 – Диаметр по внешней части трубы.
При помощи данной программы, Вы сможете рассчитать объем воды или другой любой жидкости в трубе.
Для точного вычисления объема системы отопления к полученному результату необходимо прибавить объем отопительного котла и радиаторов. Как правило, эти параметры указаны в паспорте на изделии.
По результатам подсчетов, Вы узнаете объем трубопровода общий, на погонный метр, площадь поверхности трубы. Как правило, площадь поверхности применяется для подсчета требуемого количества лакокрасочного материала.
При вычислении необходимо указать наружный и внутренний диаметр трубопровода и его длину.
Программа выполняет вычисления поверхности труб по следующей формуле P=2*π*R2*L.
Вычисления объема трубы выполняется по формуле V=π*R1^2*L.
Где,
L— длина трубопровода.
R1— внутренний радиус.
R2— наружный радиус.
Как правильно выполняются вычисления объема тел
Расчет объема цилиндра, труб и других физических тел – классическая задача из прикладной науки и инженерной деятельности. Как правило, данная задача не является тривиальной. Согласно аналитическим формулам для вычисления объема жидкостей в различных телах и емкостях может оказаться очень затруднительным и громоздким. Но, в основном объем простых тел можно вычислить достаточно просто. К примеру, при помощи нескольких математических формул Вы сможете определить объем трубопровода. Как правило, количество жидкости в трубах определяется значением м3 или метры кубические. Однако в нашей программе, Вы получаете все расчеты в литрах, а площадь поверхности определяется в м2 – квадратных метрах.
Полезная информация
Размеры стальных трубопроводов для газоснабжения, отопления или водоснабжения указываются в целых дюймам (1″,2″) или его долях (1/2″, 3/4″). За 1″ согласно общепринятым меркам принимают 25,4 миллиметра. На сегодняшний день стальные трубы можно встретить в усиленном (с двойной стенкой) или в обычном исполнении.
Для усиленного и обычного трубопровода внутренние диаметры отличаются от стандартных – 25,4 миллиметра: так в усиленном, этот параметр составляет 25,5 миллиметров, а в стандартном или обычном – 27,1 миллиметр. Отсюда следует, что незначительно, но эти параметры отличаются, что тоже следует учесть при выборе труб для отопления или водоснабжения. Как правило, специалисты не особо вникают в эти подробности, так как для них важным условием является — Ду (Dn) или условный проход. Данная величина является безразмерной. Этот параметр можно определить с помощью специальных таблиц. Но нам не стоит вникать в эти подробности.
Стыковка различных стальных труб, размер которых представлен в дюймах с алюминиевыми, медными, пластиковыми и другими, данные которых представлены в миллиметрах, предусмотрены специальные переходники.
Как правило, данный вид расчета труб необходим в процессе вычисления размера расширительного бачка для отопительной системы. Объем воды в системе обогрева комнаты или дома, рассчитывается с помощью нашей программы в онлайн-режиме. Однако, зачастую, этими данными неопытные специалисты просто пренебрегают, что не стоит делать. Так как, для эффективного функционирования отопительной системы нужно учесть все параметры, чтобы правильно выбрать котел, насос и радиаторы. Также немаловажным объем жидкости в трубопроводе будет в том случае, когда вместо воды будет использовать антифриз в системе обогрева, который является достаточно дорогим и переплаты в этом случае будут излишни.
Чтобы определить объем жидкости необходимо правильно замерять наружный и внутренний диаметр трубопровода.
Важно! Не стоит пренебрегать результатами расчета при проектировании отопительной системы. В противном случае Вы рискуете не правильно выбрать котел по мощности, который будет неэффективным и неэкономичным в процессе эксплуатации, и как следствие помещения будут плохо обогреваться.
Примерный расчет можно выполнить исходя из пропорции 15 л жидкости на 1 кВт мощности отопительного котла
К примеру, у Вас котел на 4 кВт, отсюда получаем объем всей системы равен 60 литров (4х15)
Мы привели точные значения объема жидкости для разных радиаторов в системе отопления.
Объем воды:
- старая чугунная батарея в 1 секции – 1,7 литра;
- новая чугунная батарея в 1 секции – 1 литр;
- биметаллический радиатор в 1 секции – 0,25 литра;
- алюминиевый радиатор в 1 секции – 0,45 литра.
Заключение
Теперь Вы знаете, как можно правильно и быстро вычислить объем трубы для водоснабжения или системы отопления.
Вероятнее, вам приходилось сталкиваться с проблемой расчета площади поверхности трубопровода и его внутреннего сечения. В этом в большинстве случаев оказывает помощь формула, узнаваемая многим из школьного курса, не смотря на то, что и забытая. В данной статье мы определим, как посчитать площадь трубы и ее диаметр верно.
Для чего это необходимо знать
Ниже рассмотрим обстановке, в то время, когда данные параметры в большинстве случаев неизменно нужно учитывать в работе:
- Знание формулы площади будет нужным, в то время, когда рассчитывается теплоотдача теплого пола либо регистра отопления.Данные возможно взять, исходя из неспециализированной площади, которая отдает воздуху в помещении тепло от рабочей жидкости определенной температуры.
- Второй вариант — обратная обстановка, которая видится кроме этого довольно часто. Особенно, в случае если нужно подсчитать теплопотери по всей протяженности трубопровода к отопительному прибору. При расчете количества и размеров конвекторов, радиаторов и других устройств инструкция требует знать точно, какое количество калорий они смогут выдавать. Данные определяются с учетом площади поверхности трубопровода, транспортирующего воду.
- Если вы станете знать, как посчитать площадь поверхности трубы, вы сможете закупить верное количество теплоизоляции. Частенько протяженность теплотрассы образовывает десятки километров, исходя из этого правильные данные окажут помощь компаниям сохранить внушительные средства.
- Еще один момент – затраты на покраску либо антикоррозионное покрытие, цена которых время от времени внушительна. В этом случае знания разрешат точно вычислить нужный количество материала. Помимо этого, так возможно косвенными способами выяснить нерадивость исполнителей работ, в случае если затраты на 1 м2 поверхности будут значительно возрастать.
- Расчет площади трубы (сечение) разрешит определить большую проходимость изделия. Само собой разумеется, возможно сходу заведомо больший диаметр, но при громадных капиталовложениях в строительные объекты данный показатель играется значительную роль в перерасходе средств.
Совет: не забывайте, не смотря на то, что в частном доме перерасход бюджета при установке трубы на ход больше будет маленьким, но вы утратите на теплопотерях, поскольку чем больше поверхность предмета, тем больше тепла он отдает в единицу времени.
Не следует кроме этого забывать, что в то время, когда раскрывается кран тёплого водоснабжения, количество жидкости в водопроводе бесцельно остывает. Громадный диаметр трубы аккумулирует много воды, которая в ней будет стоять, исходя из этого вы израсходуете больше тепла на нагрев помещения.
Совет: калькулятор площади трубы вы сможете обнаружить нашем сайте, и на сайтах профильных фирм.
Как вычислить сечение
- Нужно высчитать площадь круга и отнять толщину стенок.
- Формула следующая: S = ?(D/2-N)2.D – диаметр, N – толщина стенок.
Совет: помните, что в напорных водопроводах рабочая жидкость заполняет целый их количество. В самотечной системе канализации — поток по большей части смачивает лишь часть стенок, исходя из этого труба оказывает меньшее сопротивление, чем в всецело заполненной.
Для гидравлических расчетов последней и ввели понятие — живое сечение.
Расчет поверхности
Геометрическая задача, с которой вы неоднократно виделись на уроках, в то время, когда необходимо было определить площадь поверхности цилиндра, а, труба — это он и имеется. Дабы определить нужную цифру нужно знать длину окружности и высоту цилиндра (в нашем случае длину трубопровода).
Формула длины окружности – Lокр = ?D, поверхности – S = ?DL, где L–протяженность трубопровода, а D–его диаметр.
Для окрашивания возможно применять данную формулу напрямую, в случае если же нужно проводить теплоизоляционные работы, материала пригодиться больше, поскольку он имеет толщину. К тому же на протяжении процесса минеральная вата укладывается с некоторым перехлестом полотен.
Рассчитываем внутреннюю поверхность
Не эксперты в обязательном порядке зададут вопрос – для чего необходимо знать данный параметр? Эксперты же ответят – для гидродинамических расчетов, дабы знать, какая площадь имеет контакт с водой на ходу по трубам.
С этим параметром имеется пара связанных нюансов:
| Диаметр | Чем он больше, тем меньше шероховатость стенок влияет на движение рабочей жидкости. В случае если у трубопровода диаметр громадной, а его протяженность маленькая, сопротивлением трубы возможно пренебречь. |
| Шероховатость | Данный параметр имеет громадное значение для гидродинамических расчетов. К примеру, стальная ржавая в водопроводная труба и гладкая полипропиленовая по-различному воздействуют на скорость рабочей жидкости. |
| Постоянство внутреннего диаметра | Стальные и чугунные изделия из-за коррозии и минеральных отложений со временем изменяют свою внутреннюю площадь. Вследствие этого проход для потока значительно уменьшается. |
Совет: не требуется забывать, что стальной водопровод для подачи холодной воды уменьшит свою проходимость в течение 10 лет практически в 2 раза.
Формула расчета наряду с этим будет таковой – S=?(D-2N)L, где N–толщина стены, L–протяженность трубопровода, D–его диаметр.
Вывод
Данная статья лишь только разрешила освежить в памяти формулы, каковые дают понятие как вычислить площадь трубы и ее поверхности. Как ни необычно, но данные знания часто оказывают помощь решить появляющиеся задачи на протяжении домашнего ремонта.Видео в данной статье окажет помощь отыскать вам дополнительную данные по данной тематике.
Загрузка…Скорее всего, вам приходилось сталкиваться с проблемой расчета площади поверхности трубопровода и его внутреннего сечения. В этом обычно помогает формула, известная многим из школьного курса, хотя и забытая. В данной статье мы узнаем, как посчитать площадь трубы и ее диаметр правильно.
Формулы подсчета площади цилиндра и объема жидкости, проходящей через него
Для чего это нужно знать
Ниже рассмотрим ситуации, когда данные параметры обычно всегда необходимо учитывать в работе:
- Знание формулы площади будет полезным, когда рассчитывается теплоотдача теплого пола или регистра отопления.Данные можно получить, исходя из общей площади, которая отдает воздуху в помещении тепло от рабочей жидкости определенной температуры.
- Второй вариант – обратная ситуация, которая встречается также часто. Особенно, если необходимо подсчитать потери тепла по всей протяженности трубопровода к отопительному прибору. При расчете количества и размеров конвекторов, радиаторов и других приборов инструкция требует знать точно, какое количество калорий они смогут выдавать. Данные определяются с учетом площади поверхности трубопровода, транспортирующего воду.
На фото – расчет отопления 1 кв. м площади, исходя от диаметра трубопровода
- Если вы будете знать, как посчитать площадь поверхности трубы, вы сможете закупить правильное количество теплоизоляции. Очень часто протяженность теплотрассы составляет десятки километров, поэтому точные данные помогут компаниям сохранить внушительные средства.
Калькулятор площади поверхности трубыиз стали для покрасочных работ
- Еще один момент – затраты на покраску или антикоррозионное покрытие, цена которых иногда внушительна. В данном случае знания позволят точно рассчитать необходимый объем материала. Кроме того, так можно косвенными методами определить нерадивость исполнителей работ, если расходы на 1 м2 поверхности будут существенно возрастать.
- Расчет площади трубы (сечение) позволит узнать максимальную проходимость изделия. Конечно, можно просто установить сразу заведомо больший диаметр, однако при больших капиталовложениях в строительные объекты данный показатель играет существенную роль в перерасходе средств.
Совет: помните, хотя в частном доме перерасход бюджета при установке трубы на шаг больше будет небольшим, зато вы потеряете на теплопотерях, так как чем больше поверхность предмета, тем больше тепла он отдает в единицу времени.
Не стоит также забывать, что когда открывается кран горячего водоснабжения, объем жидкости в водопроводе бесцельно остывает. Большой диаметр трубы аккумулирует большое количество воды, которая в ней будет стоять, поэтому вы потратите больше тепла на нагрев помещения.
Совет: калькулятор площади трубы вы сможете найти на нашем сайте, а также на сайтах специализированных компаний.
Как рассчитать сечение
- Необходимо высчитать площадь круга и отнять толщину стенок.
- Формула следующая: S = π(D/2-N)2.D – диаметр, N – толщина стенок.
Совет: не забывайте, что в напорных водопроводах рабочая жидкость заполняет весь их объем.
В самотечной системе канализации – поток в основном смачивает только часть стенок, поэтому труба оказывает меньшее сопротивление, чем в полностью заполненной.
Для гидравлических расчетов последней и ввели понятие – живое сечение.
Диаметр водопровода должен соответствовать его задачам
Расчет поверхности
Геометрическая задача, с которой вы не раз встречались на уроках, когда нужно было узнать площадь поверхности цилиндра, а, труба – это он и есть. Чтобы узнать нужную цифру необходимо знать длину окружности и высоту цилиндра (в нашем случае длину трубопровода).
Формула длины окружности – Lокр = πD, поверхности – S = πDL, где L–длина трубопровода, а D–его диаметр.
Для окрашивания можно использовать данную формулу напрямую, если же необходимо проводить теплоизоляционные работы, материала понадобиться несколько больше, так как он имеет толщину. К тому же во время процесса минеральная вата укладывается с некоторым перехлестом полотен.
Утепление стальных изделий своими руками
Рассчитываем внутреннюю поверхность
Не специалисты обязательно зададут вопрос – для чего нужно знать данный параметр? Специалисты же ответят – для гидродинамических расчетов, чтобы знать, какая площадь имеет контакт с водой во время движения по трубам.
Внутренняя поверхность пластиковых изделий не зарастает минеральными отложениями
С этим параметром есть несколько связанных нюансов:
| Диаметр | Чем он больше, тем меньше шероховатость стенок оказывает влияние на движение рабочей жидкости. Если у трубопровода диаметр большой, а его длина маленькая, сопротивлением трубы можно пренебречь. |
| Шероховатость | Данный параметр имеет большое значение для гидродинамических расчетов. Например, стальная ржавая внутри водопроводная труба и гладкая полипропиленовая по-разному влияют на скорость рабочей жидкости. |
| Постоянство внутреннего диаметра | Стальные и чугунные изделия из-за коррозии и минеральных отложений со временем изменяют свою внутреннюю площадь. Из-за этого проход для потока уменьшается. |
Совет: не нужно забывать, что стальной водопровод для подачи холодной воды уменьшит свою проходимость в течение 10 лет почти в 2 раза.
Коррозия на внутренней поверхности уменьшает проход для рабочей жидкости
Формула расчета при этом будет такой – S=π(D-2N)L, где N–толщина стенки, L–длина трубопровода, D–его диаметр.
Вывод
Данная статья только лишь позволила освежить в памяти формулы, которые дают понятие как рассчитать площадь трубы и ее поверхности. Как ни странно, но данные знания нередко помогают решить возникающие задачи во время домашнего ремонта.Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.
При монтаже труб важно знать их объемРасчет объема необходим для определения вместимости какой-либо емкости, также отражает размеры определенного объекта. Для упрощения всех расчетов, можно использовать онлайн-калькулятор, но не всегда есть возможность им пользоваться. Проще сделать несколько замеров, и умножить между собой получившиеся цифры.
Измерения для расчета объема труб
Некоторые для этого пользуются онлайн-калькуляторами, а другие, пользуясь формулами, рассчитывают объем трубы вручную. Есть и другие, несколько иные, способы расчета объема труб, например, с использованием таблиц. В строительстве, причем не только в промышленных масштабах, но и в домашних условиях, иногда рассчитывается объем.
Так, иногда возникает необходимость расчета объема труб, например, при обустройстве:
- Водопровода;
- Канализации;
- И иных нужд, где используются трубы.
Для правильного определения объема какой-либо трубы в м3, например, ВГП трубы, следует проделать определенные манипуляции. Измерить внутренний радиус трубы, или же определить внутренний, а также внешний диаметр трубы и записать полученные результаты. Измерить длину трубы, и также записать полученные значения. Для расчета, какой объем воды может вместить труба, необходимо перевести миллиметры в метры, далее необходимо радиус возвести в квадрат и умножить его на число Пи, таким образом, будет определено сечение.
Пи равно значению 3,14.
Далее длину трубы следует умножить на площадь ее сечения, таким достаточно нехитрым способом можно найти объем. Таблица представляет собой несколько столбцов, в которых прописаны внутренний и внешний диаметр труб, указана погонная длина (как правило, это 10 м) и объем 1 м в литрах. Достаточно найти в таблице подходящую по размеру трубу для того, чтобы определить ее объем.
Расчет площади труб
Помимо определения объема труб, требуется иногда рассчитать и площадь, например, для того, чтобы знать, сколько потребуется краски для окрашивания или покрытия каким-либо иным материалом. Расчет площади также производиться либо с помощью онлайн калькуляторов, либо с использованием формулы.
Таким образом, можно заранее вычислить, какой объем материала потребуется для:
- Покраски;
- Покрытия изоляцией;
- Обезжиривания поверхности трубы.
Формула для расчета площади используется не сложная. Сначала требуется измерить длину трубы, а также определить ее внешний радиус, все полученные сантиметры (если труба небольшого размера) переводятся в метры. Пи, равное 3,14, нужно умножить на 2, далее получившееся число умножается на длину и радиус трубы.
В результате всех расчетов можно узнать, чему равна площадь трубы.
Для определения площади квадратной трубы, нужно сначала вычислить ее периметр, а уже получившееся число умножить на длину. Тоже самое касается и трубы в форме прямоугольника – расчет производится точно также. Но, так считать просто, если трубы имеют прямую форму, а если они изогнутые, то необходимо к полученным цифрам добавлять определенные допуски. Такую информацию можно отыскать в специальных строительных нормах.
Подробный расчет площади трубы
Для самых разных целей требуется знать, какая площадь будет у какой-либо трубы. Посчитать ее можно с помощью онлайн-калькулятора или же с помощью простых формул. Для расчета площади трубы, например, стальной, необходимо воспользоваться алгоритмом.
Алгоритм:
- Сначала следует определить диаметр трубы, полученный результат необходимо умножить на число Пи.
- Полученную цифру следует умножить на длину трубы, в результате чего будет известна внешняя площадь.
- Если требуется высчитать внутреннюю площадь трубы, формула несколько изменяется, сначала также определяется диаметр, после измеряется толщина ее стенок.
- Из диаметра вычитают толщину стенок трубы, и полученный результат снова умножается на длину.
Расчет наружной площади необходим для того, чтобы знать, какое количество краски или укрывного материала понадобится для трубы. Также это знание поможет при проектировании систем теплоснабжения с тем, чтобы знать, какие теплопотери могут быть.
Расчет внутренней площади необходим для определения объема кубатуры жидкости, которая может проходить через трубу.
Помимо расчета площади труб, предназначенных для жидкости, есть воздуховодные варианты, для круглой расчет примерно такой же. А вот для расчета площади овала или овальной трубы, следует определить 2 радиуса, после чего их следует перемножить между собой, и получившийся результат умножить на число Пи.
Вычисление площади сечения трубы
Большинство вычислений для разных нужд в современном мире производится с помощью онлайн-расчетов. Зная необходимые параметры, их следует подставить в соответствующие поля с тем, чтобы узнать результат. Но не всегда есть возможность воспользоваться такими «помощниками». В этом случае считать, например, площадь сечения трубы, приходится вручную.
Расчет:
- Труба чаще всего имеет форму круга и реже встречается в форме квадрата или овала.
- Для расчета круглой трубы, необходимо определить ее диаметр, поучившееся значение следует умножить на число Пи.
- Для определения внутреннего сечения трубы, из получившегося числа следует прибавить к стенке, для удобства все расчеты лучше всего производить в метрах.
Расчет площади сечения необходим для того, чтобы знать скорость движения жидкости или газов, и для этого необходимо выбрать наиболее оптимальный диаметр круглого трубопровода. Также при расчете следует учитывать температуру газа или жидкости, с которой они двигаются по трубам.
Для более качественного расчета площади сечения какой-либо металлической трубы, следует пользоваться дополнительно специальными строительными таблицами и справочниками.
Но, если производится расчет сечения самотечных трубопроводов, следует принимать во внимание не полное сечение трубы, а так называемое живое или фактическое. Сечение живого потока обычно равно половине фактического сечения трубы.
Математическая формула расчета объема
Для расчета объема какой-либо трубы, следует воспользоваться формулой расчета объема цилиндра, так как труба по сути своей представляет цилиндр.
Алгоритм расчета:
- Сначала следует определить размер поперечного сечения трубы;
- Из полученной цифры следует вычесть толщину стенок трубы;
- Полученную цифру разделить на 2, чтобы определить радиус трубы.
Если нет возможности определить радиус, то в этом случае следует ориентироваться на размер окружности трубы, получившийся результат следует разделить на число Пи в квадрате (примерно 9,85). Следует также определить площадь сечения, для этого снова следует воспользоваться числом Пи, которое умножают на квадрат радиуса. Причем квадрат радиуса может быть рассчитан, как в метрах, так и сантиметрах, все зависит от диаметра самой трубы.
Для определения объема воды или иной жидкости, в выше приведенные расчеты следует подставить размеры внутреннего диаметра трубы.
Если нет большого желания что-либо рассчитывать по формуле, можно воспользоваться специальными таблицами для расчета погонного метра какой-либо трубы в литрах. В таких таблицах указано, сколько воды или иной жидкости может через себя пропустить погонный метр в литрах или же кубах. Расчет такого параметра важен при проектировании систем отопления. Также следует учитывать такую особенность – трубы, изготовленные из стали, пропускают объема воды меньше из-за шероховатостей и отложений внутри, чем, например, пропиленовые, при расчете следует это учитывать.
Определение площади поверхности трубы
Важно определять площадь поверхности, так как это позволяет рассчитать, какое количество грунта, краски или укрывного материала потребуется для той или иной трубы с учетом ее формы, материала и веса. Масса труб, изготовленных из ПВХ или пропилена, значительно меньше, чем стальных, хотя площадь их одинакова.
Для вычисления площади трубы, потребуется выполнить следующие действия:
- Определить радиус трубы сначала в сантиметрах;
- После перевести полученный результат в метры;
- После следует высчитать длину трубы также в метрах;
- Умножить полученный результат на известный радиус, в результате чего можно узнать внешнюю площадь трубы.
Можно вычислить площадь и прямоугольной трубы с учетом веса, достаточно знать, сколько весит погонный метр, тоннаж можно определить по специальным таблицам, применяемым в строительстве. Данную величину следует умножить на длину трубы в метрах. Такие расчеты позволяют определить количество краски, грунта и теплоизоляционного материала, а также потери тепла при передаче последнего от такого теплового узла, как котельная.
Определение внутренней площади трубы необходимо и для расчета ее максимальной проходимости.
Водопроводные трубы: как рассчитать объем (видео)
Практически каждому человеку доступны расчеты, достаточно знать все необходимые параметры, квадратуру, овальность и плотность потока жидкости в трубе. Если возникают трудности при расчете, то лучше всего обратиться к специалистам. Благодаря данной информации, каждый человек, используя необходимые данные, может вычислить необходимые параметры, в том числе по длине, площадь.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!калькулятор онлайн, расчет, как посчитать
В наше время объединение стран в одно мировое сообщество значительно усиливает взаимозависимость экономики разных стран друг от друга. Это ведет к глобальному перемещению во времени и в пространстве людей, услуг, товаров, сырья. Отсюда и значительное повышение роли транспорта в разных его формах и видах.
Одним из узкоспециализированных видов транспортировки являются трубопроводы, преимущества которых бесспорны и очевидны.
Одним из узкоспециализированных видов транспорта являются трубопроводы, преимущества которых бесспорны и очевидны. Например, если посчитать пропускную способность, то стоимость трубопровода в два с лишним раза меньше железной или автомобильной дороги. При транспортировке жидкостей или газов потери в трубопроводах меньше в 2-3 раза по сравнению с другими видами транспорта. А уж в системах отопления, канализации, водоснабжения и вентиляции трубопроводам принадлежит главенствующая роль. Вот почему правильно рассчитать площадь трубы и всего трубопровода в целом становится актуальной задачей и для экономии материала и средств, и для максимального использования всех функциональных возможностей трубопроводной сети. Тем более что промышленная индустрия через торговую сеть и онлайн-магазины предоставляет широчайший ассортимент всего необходимого для этого вида транспорта.
Характеристики трубопроводов
Правильный расчет характеристик трубопроводов поможет вам сэкономить и получить максимум возможностей при проведении как магистрального, так и обычного водопроводного или теплового трубопровода.
На чем же можно сэкономить или получить максимум возможностей, если грамотно рассчитать трубу, как магистральную, так и обычную домашнюю, водопроводную или тепловую? Знание таких выигрышных возможностей и их использование – формула успеха! Остановимся на них поподробнее:
- Проходимость трубопровода – этот показатель влияет и на расход транспортируемого материала, и на стоимость самого сооружения. Здесь главный показатель – площадь поперечного сечения. Чтобы посчитать ее, необходимо знать наружный диаметр и толщину стенки трубы.
- Потери тепла – важный параметр трубопровода при транспортировке теплоносителя (воды) от теплового пункта к отопительным приборам. В формулу расчета теплопотерь, наряду со многими физическими величинами, входит диаметр и длина трубы.
- Количество теплоизолирующего материала – требуется точный расчет площади поверхности трубопровода для максимальной экономии материала и средств.
- Антикоррозийное покрытие трубопровода – правильный расчет покрываемой площади ведет к экономии краски или битумного лака.
- Шероховатость внутренней поверхности – показатель, влияющий на скорость потока в трубе. Чем ниже шероховатость, тем меньше сопротивление стенок трубопровода и выше скорость потока. Переменный показатель, зависящий и от геометрических размеров трубы, и от процесса зарастания ее поперечного просвета ржавчиной и минеральными отложениями.
Расчет параметров трубы
Как видим, при различных используемых параметрах трубопровода общими является расчет поперечного сечения, внешней и внутренней площадей поверхности трубы.
Остановимся на методиках вычисления этих величин (самостоятельный расчет требует знаний в рамках средней школы). Отметим, что все параметры можно рассчитать как с помощью обычного калькулятора, так и применяя специальные онлайн-программы.
Расчет сечения
Задача из геометрии средних классов. Необходимо вычислить площадь круга с диаметром, равным наружному диаметру трубы, вычитая толщину ее стенок.
Площадь круга рассчитывается по формуле S = Pi*(R^2) (или Pi*R*R), где R – радиус круга, равный половине диаметра.
Все параметры можно рассчитать как с помощью обычного калькулятора, так и применяя специальные онлайн-программы.
Таким образом, площадь сечения трубы выглядит так: S=Pi*(D/2-N)^2, где S – площадь поперечного сечения, Pi – число “пи”(=3,14159…), D и N- наружный диаметр и толщина стенки трубы. Точность результата зависит от количества десятичных знаков в числе “пи”.
Приведем пример расчета внутреннего сечения с внешним диаметром 1 м и со стенками толщиной 10 мм (0,01м). Если мы возьмем для упрощения вычислений в числе “пи” 2 десятичных знака, то формула будет выглядеть так:
S=3.14*(1/2-0,01)^2=0,753914 м2
Площадь внешней поверхности трубы
Поверхность цилиндра – это прямоугольник, одна сторона которого является длиной окружности цилиндра, а вторая сторона есть длина самого цилиндра. А чтобы узнать площадь прямоугольника, надо рассчитать произведение двух его сторон (т.е. произведение длины на ширину).
Задача сугубо геометрическая. Площадь поверхности снаружи есть не что иное, как площадь поверхности цилиндра. А поверхность цилиндра – это прямоугольник, одна сторона которого является длиной окружности цилиндра, а вторая сторона есть длина самого цилиндра. А чтобы узнать площадь прямоугольника, надо рассчитать произведение двух его сторон (т.е. произведение длины на ширину).
Длина окружности равна Pi*D, где Pi – число “пи”, а D – диаметр трубы.
Итого: площадь прямоугольника будет равна: S=Pi*D*L, где Pi – число “пи”, D и L- диаметр и длина трубы.
Приведем пример. Пусть дана теплотрасса диаметром (D) в 1 м и длиной (L) в 10 000 м (10 км), тогда формула площади покраски будет записываться: S=3,14*1*10000=31400 м2. Для теплоизоляции понадобится материал большей площади, так как обычно трубы заворачиваются в минеральную вату с перехлестом полотен.
Площадь внутренней поверхности
Во всех примерах расчета площади брались трубы круглого сечения. Это объясняется тем, что круглая труба имеет наибольший внутренний объем при наименьшей площади поверхности.
Рассчитывается как и площадь внешней поверхности S, где в качестве диаметра D берется величина D-2*N (N – толщина стенки трубы). Формула запишется так: S=Pi*(D-2*N)*L.
Как вы успели заметить, во всех примерах расчета площади брались трубы круглого сечения. Это объясняется тем, что круглая труба имеет наибольший внутренний объем при наименьшей площади поверхности. Плюс к этому круглое поперечное сечение максимально эффективно противодействует давлению, внутреннему и внешнему, что важно учитывать при транспортировке газов или жидкостей.
Присутствие редких сечений вызвано в основном технологическими и гидравлическими строительными требованиями. Основные сферы применения – очистные сооружения канализации и открытые дождевые сети.
Для полноты обзора отметим, что во многих других сферах, особенно строительной, в качестве каркаса изделия находит широкое применение форма профильной трубы (квадратной и прямоугольной). Плоские грани таких труб упрощают монтаж, а их высокая сопротивляемость деформации делают конструкцию прочной и долговечной. Вот почему профиль квадратный или прямоугольный стал достойной альтернативой металлическому швеллеру, балке и уголку. Расчет такой профильной трубы производится аналогично круглой, но с учетом формул площади для квадратного или прямоугольного сечения.
Ну, и совсем уж экзотические формы сечения трубы – это трапецеидальная, пятиугольная, лотковая, полукруглая. Присутствие таких редких сечений вызвано в основном технологическими и гидравлическими строительными требованиями. Основные сферы применения – очистные сооружения канализации и открытые дождевые сети. Чтобы посчитать площадь сечения и поверхности таких труб, необходимо разбить сложный профиль на простые фигуры (круг, треугольник, квадрат, прямоугольник) и работать с ними по известным формулам.
В последнее время, в связи с ростом востребованности расчета трубопроводов и интенсивного проникновения интернет-технологий во все сферы жизни человека, появилось большое количество онлайн-программ и онлайн-инструментов для полного анализа трубопроводных сетей с учетом материала, доставляемого продукта, климатических условий и других сопутствующих параметров. Рассчитать сеть для поперечного сечения круглой, квадратной, прямоугольной и иной формы такие программы могут быстро, точно и, что самое главное, с различными вариациями и указанием диапазона действия величин, которые использует формула.
Уравнения для труб
Внутреннее сечение трубы
Внутреннее сечение трубы можно рассчитать как
A i = π (d i /2) 2
= π d i 2 /4 (1)
где
A i = внутренняя площадь поперечного сечения трубы (м 2 , дюйм 2 )
d i = внутренний диаметр (м, дюйм)
Площадь поперечного сечения стенки трубы
Площадь поперечного сечения стены или площадь материала трубопровода можно рассчитать как
A m = π (d o /2) 2 — π (d i /2) 2
= π ( d o 2 — d i 2 ) / 4 (2)
где
A м = площадь поперечного сечения стенки трубы (м 2 , дюйм 2 )
d o = наружный диаметр (м, дюйм)
Вес пустых труб
Вес пустых труб на единицу длины можно рассчитать как
w p = ρ м A м
= ρ м ( π (д o /2) 2 — π (д i) /2) 2 )
= ρ м π (д o 2 — д и 2 ) / 4 (3)
, где
w p = вес пустой трубы на единицу длины (кг / м, фунт / дюйм)
ρ с = плотность материала трубы (кг / м 3 , фунт / дюйм 3 )
Вес жидкости в трубах
Вес жидкости в трубах на единицу длины можно рассчитать как
w л = ρ л A
= ρ л π (д i /2) 2
= 9012 l π d i 2 /4 (4)
где
w l = вес жидкости id в трубе на единицу длины трубы (кг, фунты)
ρ л = плотность жидкости (кг / м 3 , фунт / дюйм 3 )
Вес трубы, заполненной жидкостью
Вес трубы, заполненной жидкостью, на единицу длины можно рассчитать как
w = w l + w p (5)
где
w = вес трубы и жидкости на единицу длины трубы (кг, фунт)
Площадь наружной поверхности труб
Площадь наружной поверхности стальных труб на единицу длины можно рассчитать как
A o = 2 π (d o /2)
= π d o (6)
, где
9001 1 A o = внешняя площадь трубы — на единицу длины трубы (м 2 , в 2 )
Внутренняя площадь поверхности труб
Можно рассчитать площадь внутренней поверхности стальных труб на единицу длины
,A i = 2 π (d i /2)
= π d i (7)
, где
A i = внутренняя площадь трубы — на единицу длины трубы (м 2 , в 2 )
Уравнение Хазена-Уильямса
Уравнение Хазена-Уильямса — это эмпирически выведенная формула, которая описывает скорость воды в гравитационном потоке. Помните, что уравнение Хазена-Уильямса — , справедливое только для воды — применение его для любой другой жидкости даст вам неточные результаты. Он также не учитывает температуру воды и является точным только для диапазона 40–75 ° F (4–25 ° C).
Вы можете записать эту формулу как:
v = k * C * R 0.63 * S 0,54
где:
- v обозначает скорость воды, протекающей в трубе (в м / с для метрической системы и в футах / с для имперской системы)
- C — коэффициент шероховатости
- R обозначает гидравлический радиус (в метрах или футах в зависимости от системы агрегата)
- S — уклон трубы (без единиц)
- k — это коэффициент пересчета, зависящий от системы единиц измерения (k = 0.849 для метрической системы и k = 1,318 для имперской системы)
Вам не нужно знать значения C , R или S , чтобы использовать наш калькулятор расхода труб — мы рассчитаем их для вас!
Коэффициент шероховатости C зависит от материала трубы. Вы можете выбрать материал из выпадающего списка или ввести значение C вручную, если вы знаете коэффициент шероховатости вашей системы потока. Мы используем следующие значения:
| Материал | Коэффициент шероховатости |
|---|---|
| чугун | 100 |
| Бетон | 110 |
| Медь | 140 |
| Пластик | 150 |
| Сталь | 120 |
Гидравлический радиус , R, — это пропорция между площадью и периметром вашей трубы.Если труба круглая, вы найдете ее по следующему уравнению:
R = A / P = πr² / 2πr = r / 2 = d / 4
, где r — радиус трубы, а d — диаметр трубы. Вы можете просмотреть и изменить все эти параметры (площадь, периметр, гидравлический радиус) в расширенном режиме этого калькулятора расхода труб.
Чтобы рассчитать уклон , S, , вам нужно разделить длину трубы на падение (разница высот между начальной и конечной точками).Помните, что если уклон трубы не постоянен, а постоянно меняется, реальная скорость потока воды будет отличаться от полученного результата.
Когда вы знаете скорость гравитационного потока, вы также можете найти расход , Q, , умножив площадь поперечного сечения трубы на скорость потока:
Q = A * v
Обязательно используйте наш калькулятор расхода для преобразования между расходом (объемным расходом) и массовым расходом.
Калькулятор площади поверхности
Используйте калькуляторы ниже, чтобы вычислить площадь поверхности нескольких общих форм.
Площадь поверхности мяча
 |
Площадь поверхности конуса
 |
Площадь поверхности куба
 |
Площадь поверхности цилиндрического резервуара
 |
Площадь прямоугольного резервуара
 |
Площадь поверхности капсулы
 |
Площадь поверхности крышки
Пожалуйста, укажите любые два значения ниже для расчета.
 |
Коническая усеченная поверхность
 |
Площадь эллипсоида
 |
Площадь
Площадь пирамиды
 |
Связанный калькулятор объема | Калькулятор площади | Калькулятор площади поверхности тела
Площадь поверхности твердого тела — это мера общей площади, занимаемой поверхностью объекта.Все объекты, рассматриваемые в этом калькуляторе, более подробно описаны на страницах Калькулятор объема и Калькулятор площади. Как таковой, этот калькулятор будет сосредоточен на уравнениях для расчета площади поверхности объектов и использования этих уравнений. Пожалуйста, обратитесь к вышеупомянутым калькуляторам для более подробной информации о каждом отдельном объекте.
Сфера
Площадь поверхности (SA) сферы может быть рассчитана с использованием уравнения:
SA = 4πr 2
где r — радиус
Xael не любит делиться своими шоколадными трюфелями с кем-либо.Когда она получает коробку трюфелей Линдта, она начинает вычислять площадь поверхности каждого трюфеля, чтобы определить общую площадь поверхности, которую она должна облизывать, чтобы уменьшить вероятность того, что кто-нибудь попытается съесть ее трюфели. Учитывая, что каждый трюфель имеет радиус 0,325 дюйма:
SA = 4 × π × 0,325 2 = 1,372 в 2
Конус
Площадь поверхности круглого конуса можно рассчитать путем суммирования площади поверхности каждого из его отдельных компонентов.«Базовое SA» относится к кругу, который содержит основание в замкнутом круговом конусе, в то время как боковое SA относится к остальной части конуса между основанием и его вершиной. Уравнения для расчета каждого, а также общая SA замкнутого круглого конуса приведены ниже:
база SA = № 2
боковой SA = πr√r 2 + h 2
Итого SA = πr (r + √r 2 + ч 2 )
где r — радиус, а h — высота
Афина недавно заинтересовалась культурой юго-восточной Азии и особенно очарована конической шляпой, обычно называемой «рисовой шляпой», которая обычно используется в ряде стран юго-восточной Азии.Она решает сделать свою собственную и, будучи очень практичным человеком, не смущенным сентиментальностью, берет свадебное платье своей матери из темных ниш в гардеробе, в котором оно находится. Она определяет площадь поверхности материала, которая ей необходима для создания шляпы радиусом 1 фут и высотой 0,5 фута, следующим образом:
боковой SA = π × 0,4√0,4 2 + 0,5 2 = 0,805 футов 2
куб
Площадь поверхности куба можно рассчитать путем суммирования общих площадей его шести квадратных граней:
SA = 6a 2
где a — длина ребра
Анна хочет подарить своему младшему брату кубик Рубика на день рождения, но знает, что у ее брата мало внимания и он легко расстраивается.Она заказывает кубик Рубика, в котором все грани черные, и должна заплатить за настройку, основываясь на площади поверхности куба с длиной ребра 4 дюйма.
SA = 6 × 4 2 = 96 в 2
Цилиндрический резервуар
Площадь поверхности закрытого цилиндра можно рассчитать путем суммирования общих площадей его основания и боковой поверхности:
база SA = 2πr 2
боковая SA = 2 часа
общая SA = 2πr (r + h)
где r — радиус, а h — высота
У Джереми есть большой цилиндрический аквариум, в котором он купается, потому что ему не нравятся душевые или ванны.Ему любопытно, охлаждается ли его нагретая вода быстрее, чем в ванне, и ему необходимо рассчитать площадь поверхности его цилиндрического резервуара высотой 5,5 футов и радиусом 3,5 фута.
всего SA = 2 × 3,5 (3,5 + 5,5) = 197,920 футов 2
Прямоугольный резервуар
Площадь поверхности прямоугольного резервуара является суммой площади каждой из его граней:
SA = 2lw + 2lh + 2wh
где l — длина, w — ширина, а h — высота
Банана, старшая дочь длинной линии банановых фермеров, хочет преподать своей испорченной гнилой младшей сестре, Банановому хлебу, урок о надежде и ожиданиях.«Банановый хлеб» всю неделю требовала, чтобы в новом наборе ящиков разместились ее новые фигурки Бэтмена. Таким образом, Банан покупает для нее большой кукольный дом Барби с ограниченным тиражом кухонной утвари, духовки, фартука и реалистичных гниющих бананов для Бэтмена. Она упаковывает их в прямоугольную коробку таких же размеров, что и ящик, который нужен банановому хлебу, и ей необходимо определить количество оберточной бумаги, необходимое для завершения презентации подарка сюрприза размером 3 фута × 4 фута или 5 футов:
SA = (2 × 3 × 4) + (2 × 4 × 5) + (2 × 3 × 5) = 94 фута 2
Капсула
Площадь поверхности капсулы может быть определена путем объединения уравнений площади поверхности для сферы и площади боковой поверхности цилиндра.Следует отметить, что площадь поверхности оснований цилиндра не включена, так как она не составляет часть площади поверхности капсулы. Общая площадь поверхности рассчитывается следующим образом:
SA = 4πr 2 + 2πrh
где r — радиус, а h — высота
Горацио производит плацебо, которое призвано отточить индивидуальность человека, критическое мышление и способность объективно и логически подходить к различным ситуациям.Он уже проверил рынок и обнаружил, что подавляющее большинство выборочной популяции не проявляет ни одного из этих качеств и очень готово приобрести его продукт, еще более утвердившись в чертах, которые они так отчаянно стремятся избежать. Горацио должен определить площадь поверхности каждой капсулы, чтобы он мог покрыть их чрезмерным слоем сахара и обратиться к предрасположенным к сахару языкам населения в рамках подготовки к своему следующему плацебо, которое «излечивает» все формы сахарного диабета.Учитывая, что каждая капсула имеет р 0,05 дюйма и ч 0,5 дюйма:
SA = 4π × 0,05 2 + 2π × 0,05 × 0,5 = 0,188 в 2
Сферическая крышка
Площадь поверхности сферического колпачка зависит от высоты рассматриваемого сегмента. Предоставленный калькулятор предполагает наличие сплошной сферы и включает в себя основание крышки при расчете площади поверхности, где общая площадь поверхности является суммой площади основания и боковой поверхности сферической крышки.Если вы используете этот калькулятор для вычисления площади поверхности полой сферы, вычтите площадь поверхности основания. Учитывая два значения высоты, радиуса крышки или базового радиуса, третье значение может быть рассчитано с использованием уравнений, представленных в калькуляторе объема. Уравнения площади поверхности следующие:
сферическая крышка SA = 2πRh
база SA = № 2
Общая сплошная сфера SA = 2πRh + πr 2
где R — радиус сферического колпачка, r — радиус основания, а h — высота
Дженнифер завидует миру, который ее старший брат Лоуренс получил на день рождения.Поскольку Дженнифер две трети возраста ее брата, она решает, что заслуживает одну треть земного шара ее брата. Вернув ручную пилу отца на инструмент, она рассчитывает площадь поверхности своей полой части шара с R , равным 0,80 фута, и ч, 0,53 фута, как показано ниже:
SA = 2π × 0,80 × 0,53 = 2,664 фута 2
Конический усеченный
Площадь поверхности твердого правого конического усеченного контура равна сумме площадей его двух круглых концов и боковой поверхности:
круговой конец SA = π (R 2 + r 2 )
боковой SA = π (R + R) √ (R-R) 2 + ч 2
Всего SA = π (R 2 + r 2 ) + π (R + r) √ (R-r) 2 + h 2
где R и r — радиусы концов, h — высота
Пол делает вулкан в форме конусообразного усеченного конуса для своего научного выставочного проекта.Павел рассматривает извержения вулканов как насильственное явление и, выступая против всех форм насилия, решает превратить свой вулкан в форму закрытого конического усеченного конуса, который не извергается. Несмотря на то, что его вулкан вряд ли поразит судей справедливой науки, Пол все же должен определить площадь поверхности материала, которая ему необходима для покрытия наружной стены его вулкана: R на 1 фут, r на 0,3 фута и ч 1,5 фута:
всего SA = π (1 2 + 0,3 2 ) + π (1 + 0.3) √ (1 — 0,3) 2 + 1,5 2 = 10,185 футов 2
Эллипсоид
Расчет площади поверхности эллипсоида не имеет простой, точной формулы, такой как куб или другой более простой формы. Калькулятор выше использует приблизительную формулу, которая предполагает почти сферический эллипсоид:
SA ≈ 4π 1.6 √ (a 1.6 b 1.6 + a 1.6 c 1.6 + b 1.6 c 1.6 ) / 3
где a , b и c являются осями эллипса
Колтен всегда любил готовить и недавно выиграл керамический нож на конкурсе.К несчастью для его семьи, которая почти исключительно ест мясо, Колтен практиковал свою технику резки на чрезмерном количестве овощей. Вместо того, чтобы есть овощи, отец Колтэна уныло смотрит на свою тарелку и оценивает площадь поверхности эллиптических разрезов цуккини с осями 0,1, 0,2 и 0,35 дюйма:
SA ≈ 4π 1,6 √ (0,1 1,6 0,2 1,6 + 0,1 1,6 0,35 1,6 + 0,2 1,6 0,35 1.6 ) / 3 = 0,562 в 2
Квадратная пирамида
Площадь поверхности квадратной пирамиды состоит из площади ее квадратного основания и площади каждой из четырех треугольных граней. При заданной высоте h и длине ребра a площадь поверхности может быть рассчитана с использованием следующих уравнений:
базовый SA = 2
боковой SA = 2a√ (a / 2) 2 + h 2
Итого SA = a 2 + 2a√ (a / 2) 2 + h 2
В классе Вонкейлы недавно завершено строительство макета Великой пирамиды в Гизе.Тем не менее, она чувствует, что модель не источает ощущения архитектурного чуда, которое делает оригинал, и решает, что покрытие ее «снегом» по крайней мере придаст аспекту удивления. Она рассчитывает площадь поверхности расплавленного сахара, которая понадобится ей для полного покрытия пирамиды с длиной ребра и 3 фута, а высота ч 5 футов:
итого SA = 3 2 + 2 × 3√ (3/2) 2 + 5 2 = 40,321 фут 2
В отличие от Великой пирамиды в Гизе, которая простояла тысячи лет, ее модель, изготовленная из крекеров и покрытых сахаром, просуществовала всего несколько дней.
Единицы общего пользования
| Единица | метр 2 |
| километр 2 | 1 000 000 |
| сантиметр 2 | 0,0001 |
| мм 2 | 0,000001 |
| микрометр 2 | 0,000000000001 |
| га | 10000 |
| миль 2 | 2 589 990 |
| ярд 2 | 0.83613 |
| футов 2 | 0,092903 |
| дюймов 2 | 0.00064516 |
| акров | 4 046,86 |
Калькулятор объема трубы
Как определить объем трубы?
Цилиндр — это трехмерное тело с конгруэнтными основаниями в паре параллельных плоскостей. Эти основания являются конгруэнтными кругами. Ось цилиндра представляет собой отрезок с концами в центрах оснований.
Высота или высота цилиндра, обозначаемая $ h $, представляет собой перпендикулярное расстояние между его круглыми основаниями.
Далее мы рассмотрим только правый цилиндр, то есть цилиндр, в котором ось и высота совпадают.Труба или труба — это полый цилиндр. Полый цилиндр — это тот, который пуст изнутри, а его основание имеет внутренний и внешний радиус. Полый цилиндр имеет основание кольца. Примерами полых цилиндров являются: трубы, круглые здания, соломинки и т. Д.
Объем трубы является мерой количества пространства, которое вносит труба. Другими словами, объем материала необходим для изготовления трубы. Объем трубы — это разница между двумя цилиндрами.
Поскольку объем цилиндра является произведением площади основания и высоты, объем трубы равен$$ V = V_1-V_2 = B_1 \ times h-B_2 \ times h = (R ^ 2-r ^ 2) \ pi \ times h $$
Поскольку диаметр круга в два раза больше радиуса, предыдущая формула может быть выражена вторым способом:$$ V = (D ^ 2-d ^ 2) \ frac {\ pi} {4} \ times h $$
где $ D $ и $ d $ — внешний и внутренний диаметр соответственно.3 $$ Работа с объемом трубы с шагами показывает полное пошаговое вычисление для определения объема внутри трубы с длиной его внутреннего радиуса $ 10 \; в $ и высотой $ 8 \; в $, используя формулу объема. Для любых других значений базовых радиусов и высоты трубы просто укажите три положительных вещественных числа и нажмите кнопку «Создать работу». Учащиеся начальной школы могут использовать этот калькулятор объема труб, чтобы генерировать работу, проверять результаты объема трехмерных тел или эффективно выполнять свои домашние задачи.,