Putken poikkileikkaus ja sen sisäinen tilavuus:

Tänään meillä on pieni retki geometrian ja fysiikan kouluohjelmiin. Muistutamme, kuinka putken poikkileikkauspinta-ala ja sen sisäinen tilavuus lasketaan. Lisäksi on selvitettävä, miten putkilinjan halkaisijan muutokset vaikuttavat nesteen virtauksen paineeseen. Joten mene.

Laske poikkipinta-ala

Ilmeisesti putken poikkipinta-alan kaava riippuu tämän osan muodosta. Mitä vaihtoehtoja on mahdollista?

kierros

Piirin alueella on muoto S = Pi R ^ 2, jossa:

• S on haluttu arvo;
• Pi on luku pi, joka on yleensä pyöristetty 3,14: een;
• R on ympyrän säde (putken suhteen - puolet sen sisähalkaisijasta).

Esimerkiksi lasketaan ympyräputken, jonka sisähalkaisija on 100 millimetriä, sisäinen poikkipinta-ala.

1. Säde on luonnollisesti 50 mm tai 0,05 metriä.
2. Alue on 3,14 x 0,05 ^ 2 = 0,00785 m2.

Huomaa: laskettaessa painovoimattomien putkijohtojen (esim. Kotitalouksien jätevedet) virtausta todellinen, ei niin paljon, vaan niin kutsuttu elävä osa, joka rajoittuu keskimääräiseen vesitasoon.

Mistä saan tietoja sisäisen rakennuksen viestinnän asennuksessa käytettyjen GVP-putkien sisähalkaisijasta? Myyjät ilmoittavat yleensä vain kauko-ohjaimen (ehdollinen kulku) ja tyyppi on kevyt, tavallinen tai vahvistettu.

Kaikki tarvittavat tiedot löytyvät GOST 3262-75: sta, jonka mukaan nämä tuotteet valmistetaan.

Miten voit laskea tämän taulukon todellisen sisäisen halkaisijan itse?

Ohje on yksinkertainen ja yleisesti ilmeinen.

1. Valitse sopiva tuote, jota olet kiinnostunut ohjauksesta ja tyypistä.
2. Vähennä kaksoisseinämän paksuuden ulkohalkaisijasta.

Vinkki: online-laskin, jossa on minkä tahansa putken poikkipinta-ala, löytyy usein valmistajan verkkosivuilta tai jälleenmyyjiltä.

neliö

Profiiliputkia käytetään suhteellisen harvoin nesteiden kuljettamiseen: nämä ovat alueita, joita käytetään ensisijaisesti pyöreissä putkissa.

Miksi?

• Piirin seinämän pituus on pienin, ja sen pinta-ala on enintään geometrinen.. Sieltä käytännöllinen seuraus: seinäpaksuus on vakio, se on pyöreä putki, jolla on suurin läpäisykyky. Tai toisin sanoen, kiinteän läpikulun ansiosta pyöreän putken juoksumittarin hinta on minimaalinen.
• Tämän saman ominaisuuden ansiosta pyöreällä putkella on suurin vetolujuus.. Ei ihme, että paine mitataan kilogrammoina neliö senttimetriä kohden: mitä suurempi on putkiseinien pinta-ala, sitä suurempi on niihin kohdistuva voima kiinteässä paineessa putkilinjan sisällä.

Joissakin tapauksissa on kuitenkin tarpeen laskea proftrubin sisäinen osa. Neliöputken tapauksessa se on yhtä suuri kuin putken ulomman ulottuvuuden ja sen seinien kaksinkertaisen paksuuden välisen neliön neliö. Niinpä tuotteelle, jonka koko on 100x100 mm ja seinät 4 mm, laskenta tapahtuu muodossa (100 - (4 x 2)) ^ 2 = 8464 mm2.

Kiinnitä huomiota! Useimmat kaavat käyttävät aluetta neliömetreinä. Mm2: n muuntokerroin m2: ksi on 1: 1 000 000, eli edellä mainitussa tapauksessa saamme 0,008464 m2: n.

suorakulmainen

Laskentajärjestelmä on lähes sama kuin neliöputkilinjojen osalta. Ainoa ero on se, että seinät eivät ole samat; vastaavasti, kerrotaan niiden mitat miinus kyllä, jälleen kaksinkertainen seinien paksuuteen.

Niinpä suorakulmaiseen putkeen, jonka koko on 150 x 180 mm ja jonka paksuus on 6 mm, haluttu arvo on (150 - (6 x 2)) x (180 - (6 x 2)) = 23184 mm2 tai 0,023184 m2.

tilavuus

Kaikki on täällä yksinkertaista. Minkä tahansa putken tilavuus on yhtä suuri kuin sen pituuden (leikattu) leikkausalueen tuote. Jälkimmäisessä esimerkissä 25 metrin putkilinjan sisäinen tilavuus on 0,023184 x 25 = 0,5796 m2.

Poikkileikkaus ja paine

Siellä asui loistavassa 18. vuosisadan sveitsiläisessä Daniel Bernoullissa. Hän asui, asui ja muotoili lain lakeja, jotka myöhemmin merkitsivät nykyaikaisen hydrodynamiikan alkua ja nimettiin hänen nimensä mukaan.

Jos käännetään kaavojen kuiva kieli venäläiseksi, sitä käytetään, niin se voidaan muotoilla seuraavasti: virtausnopeus on kääntäen verrannollinen sen nesteen tai kaasun staattiseen paineeseen.

Käytännön puolella tämä tarkoittaa sitä, että putken halkaisijan siirtymissä virtaus käyttäytyy vastoin tervettä järkeä: poikkileikkauksen lisääntyminen aiheuttaa paineen nousua, kun taas nesteen tai kaasun liikkeen kiihtyminen ja siihen liittyvä kiihtyvyys lisääntyvät.

Nykyään tätä vaikutusta käytetään laajalti erilaisiin tarkoituksiin.

Tässä on muutamia kaikkein ilmeisimpiä esimerkkejä siitä, että joku meistä on törmännyt.

• Talon lämmitysyksikön pääelementti on hissi, joka on suutin, jossa syötetään korkeamman lämpötilan ja syöttöputken paineesta tulevaa vesisuihkua tilavuuteen, joka on täytetty jäähdytetyllä vedellä alhaisella paineella. Staattisen paineen laskun takia suihkussa se vetää osan vedestä paluuputkesta imuun, joka on suunniteltu tähän tarkoitukseen uudelleen kiertoon. (Katso myös artikkelia Profiiliputken taivutus: ominaisuudet.)

• Ilmanharja ja ilmatyyny käyttävät samaa vaikutusta: siinä syntyvän tyhjiön aiheuttama nopea ilmavirtaus vetää väriaineen ulos säiliöstä, murskaa sen, kääntää sen aerosoliksi ja sijoittaa sen maalattavalle pinnalle.

johtopäätös

Toivomme, että he eivät rasittaneet lukijaa lukuisilla numeroilla, kaavoilla ja laskelmilla. Kuten aina, tämän artikkelin video sisältää lisämateriaaleja, joita me tutkimme. Onnea!