Как правильно провести расчёт объёма воды в трубах и площадь их наружной поверхности

Для проектирования водопровода или отопления требуется определения точного объёма воды, которое в единицу времени находится в трубах системы. Кроме того, например, для покраски труб, понадобится знать какая площадь их внешней поверхности. Поэтому будем разбираться, как определяется внутренний объем труб и их наружная площадь: какие для этого используются формулы и вычисления.

Как рассчитать внутренний объём трубы

Внутреннее пространство трубы – это цилиндр. Поэтому расчёт объёма трубы ведётся именно по формуле внутреннего объёма цилиндра:

V = πR²L, где:

• π = 3,14;
• R – внутренний радиус трубы, который, соответственно, можно заменить на D/2, то есть это половина диаметра;
• L – длина трубы.

Изменённая формула будет такой:

V = πD²L/4

Труба – это металлопрофиль, то есть изделие стандартизированное. Соответственно у него есть стандартные величины, на основе которых продукция и выпускается. К размерным параметрам относятся:

• внешний диаметр;
• толщина стенки.

В выше обозначенной формуле используется внутренний диаметр. Найти его математическим путём несложно. Это внешний диаметр минус две толщины стенок. К примеру, если внешний стандартный диаметр трубы равен 32 мм, толщина стенки 2,5 мм, значит, внутренний будет равен: 32 - (2,5 х 2) = 27 мм.

На заметку! Эти формулы и расчёты применяются ко всем трубам, вне зависимости от того, из какого материала они изготовлены. То есть это могут быть пластиковые изделия, чугунные, стальные или из сплавов цветных металлов.

И ещё один важный момент. Во всех формулах необходимо использовать одни и те же единицы измерения. И если диаметр и стенки измеряются по стандарту в миллиметрах, то длина в метрах. Поэтому стоит первые обязательно перевести во вторые. К примеру, если внутренний диаметр 27 мм, то в метрах это будет 0,027. В формулу надо вставлять число в метрах.

Сегодня необязательно проводить расчёты, потому что в свободном доступе есть таблицы, где объем установлен в соответствии с диаметром и толщиною стенки. На фото ниже показана таблица объёма воды в трубе с учётом этих показателей.

Как рассчитать наружную площадь поверхности трубы

Нередко строителям требуется определить площадь трубы, когда в их задачу входит покраска этого изделия. И в этом случае используется другая формула. Если труба – это цилиндр, то поверхность фигуры в развёртке – это прямоугольник, площадь которого определяется перемножением двух смежных сторон.

То есть одна сторона – это длина трубы. Вторая – это длина окружности, определяющая границу сечения трубного изделия. С первым все понятно. Что касается длины окружности, то и здесь есть стандартная формула:

L = 2πR или L = πD, где «D» – внешний диаметр.

После чего можно подсчитать площадь поверхности трубы перемножением её длины на полученное значение «L».

Как и с объёмом жидкости внутри трубных развязок, в свободном доступе в интернете есть калькуляторы площади труб под окраску. Удобная программа, в которую надо внести только диаметр и длину. Она сама все подсчитает.

Коротко о главном

Объем жидкости, находящейся внутри труб, можно подсчитать вручную, используя формулу объёма цилиндра. Или воспользоваться таблицей.

Объем определяется перемножением площади внутреннего круга на длину трубы.

Площадь наружной поверхности труб – это длина окружности, умноженная на длину трубы.