Чем больше диаметр трубы тем больше давление
Как определить расход воды по диаметру трубы и давлению?
Вычислять водорасход, учитывая диаметр трубы и давление, следует еще не этапе планировки дома. Это поможет выбрать оптимальный трубный диаметр (сечение), чтобы напор был нормальным, но чтобы расход воды не превышал норму.
Для вычисления водорасхода можно воспользоваться различными формулами, а также ознакомиться с таблицей расхода воды по диаметру трубы и давлению, представленной ниже в статье..
Зависимость водного давления от диаметра трубопровода
Между давлением водного потока и трубным диаметром наблюдается прямая зависимость, описываемая законом Бернулли.
При пропускании постоянного водного потока через трубы с различным сечением обнаруживается, что в узких частях давление меньше, чем в широких.
При переходе воды из широкой части в узкую, давление снижается, и наоборот.
В трубах с различным сечением за одинаковый промежуток времени протекает равный объем воды. Поэтому на широких участках она течет медленнее, чем по узким.
Таблица соотношения
Водорасход напрямую зависит от пропускной способности. Это такая величина, которая показывает максимальный объем, проходящий через систему за определенный временной промежуток и при определенном давлении.
Для труб с разным диаметром такая величина разнится. Подробная информация указана в таблице ниже:
Когда нужно проводить вычисления?
Выполнять вычисления необходимо при выборе труб для водопровода. Диаметр должен быть подходящим, чтобы избежать чрезмерного водорасхода и обеспечить нормальный напор.
Такая необходимость появляется при проектировании дома и подведении к нему коммуникаций. При выборе трубы с оптимальным сечением для водопровода нужно обязательно выполнять ряд расчетов. Необходимо узнать максимальные объемы необходимой воды в доме за минуту.
Исходя из полученных результатов, нужно приобрести трубу с таким сечением, чтобы этого было достаточно для одновременной работы всех устройств и кранов.
Пошаговая инструкция, как рассчитать водорасход
Произвести подсчеты можно при помощи таблиц. Но полученные результаты будут неточными. Поэтому лучше проводить расчеты на месте, учитывая скорость потока, материал трубопроводных систем и прочие характеристики трубопровода.
Проще всего рассчитать объем расходуемой H2O по следующей формуле:
Использовать эту формулу можно и для поиска других неизвестных. Если известен диаметр и расход воды, можно определить скорость потока. А если известны V и q, можно узнать диаметр.
В большинстве стояков напор водного потока равняется 1,5-2,5 атмосфер. А скорость потока обычно составляет 0,8-1,5 м/с. Может быть установлен дополнительный нагнетатель, который меняет параметры внутри системы. Все данные о нем должны быть указаны в техпаспорте.
Минимальное давление в системе должно составлять 1,5 атмосфер – этого достаточно для работы стиральной машины и посудомойки. Чем оно выше, тем быстрее вода движется по трубам, поэтому водорасход повышается.
Для получения более точных результатов применяется формула Дарси-Вейсбаха, которая учитывает возможные изменения напора воды, что приводит к повышению или снижению давления.
Такую формулу обычно используют для выполнения сложных расчетов гидродинамики. В остальных случаях применяются упрощенные варианты.
Частный случай расчета водорасхода – через отверстие крана. Применяется формула:
Правила расчета
При выполнении вычислений необходимо учитывать следующие правила:
Чтобы облегчить расчеты, можно воспользоваться калькуляторами в режиме онлайн, в которые достаточно только ввести все известные данные.
Заключение
Объем расходуемой воды напрямую зависит от трубного диаметра и давления внутри системы. Чем больше давление, тем быстрее будет протекать вода, что приведет к большому водорасходу. Чем меньше диаметр трубы, тем выше сопротивление воды и меньше скорость ее течения.
Если выбрать неподходящий d, водный напор в системе может быть снижен. Поэтому при установке водных коммуникаций нужно обязательно проводить расчеты. Иначе в будущем могут появиться проблемы с водорасходом.
Диаметр трубы и давление на выходе.
последний раз использовал интеграл- когда делал из скрепки крючек, чтоб достать ключ из щели
на даче такие задачи очень трудно решать
цель подкючение водонагревателя на дальней дистанции от насосной станции
кто говорит, что чем уже тем лучше но закон Бернулли что то указывает на обратное
интересно что все таки на практике
» >
a12377777 написал :
на даче такие задачи очень трудно решать
На даче отдыхать надо.Или заниматься физическим трудом.
a12377777 написал :
цель подкючение водонагревателя на дальней дистанции от насосной станции
Вода может быть,может не быть,и быть с малым давлением. Полив огородов пюлюет на все законы.Водонагреватель для душа или просто помыть посуду?
a12377777 написал :
интересно что все таки на практике
Насос даёт давление независимо от диаметра трубы. Но в длинной толстой трубе потери давления будут меньше.
Вы уверены, что водонагревателю надо 0,7МПа (7атм). Напишите какой насос и нагреватель
ksiman написал :
Насос даёт давление независимо от диаметра трубы. Но в длинной толстой трубе потери давления будут меньше.
Вы уверены, что водонагревателю надо 0,7МПа (7атм)
то есть лучше все таки ставить с большим диаметром?
в бойлере же проталкивать придется
бойлер электролюкс,насос марина сат80 (не погружной)
ksiman написал :
в длинной толстой трубе потери давления будут меньше
Улыбнуло. особенно при открытии большого крана потребителя.
касимов написал :
Улыбнуло. особенно при открытии большого крана потребителя.
а как посчитали?
существенная разница выходит-целых полатмосферы
а я уже собрался ставить что купил (15 мм)
a12377777 написал :
а как посчитали?
существенная разница выходит-целых полатмосферы
а я уже собрался ставить что купил (15 мм)
У меня программка допотопная есть, она сама считает)
a12377777 написал :
бойлер электролюкс,насос марина сат80 (не погружной)
да я уже надумал толстую трубу вести что 26 (с внутренним 19)
a12377777 написал :
кто говорит, что чем уже тем лучше но закон Бернулли что то указывает на обратное
Закон Бернулли говорит тоже самое.
«Из закона Бернулли следует, что при уменьшении сечения потока, из-за возрастания скорости, то есть динамического давления, статическое давление падает.»
Вас интересует именно статическое давление.
Ну и в той же самой статье:
«Закон Бернулли справедлив в чистом виде только для жидкостей, которых равна нулю. Для описания течений реальных жидкостей в технической гидромеханике ( ) используют интеграл Бернулли с добавлением слагаемых, учитывающих потери на местных и распределенных сопротивлениях.»
Потери на более узких трубах будут выше. Чем больше скорость потока тем больше потери.
Какой диаметр трубы выбрать для водоснабжения в частном доме
Отправим материал на почту
Пару раз я становился свидетелем того, как неверно подобранный размер водопроводных труб чувствительно омрачал жизнь хозяев некорректной работой, протечками и поломками. Чтобы избежать всех этих проблем, достаточно было правильно определить, какой диаметр трубы выбрать для водоснабжения в частном доме. Предлагаю разобраться, как подобрать материалы и размеры, чтобы обойтись без лишних трат и обезопасить себя от возможных неприятностей.
О материале
Если говорить о выборе материала, у вас есть три варианта организации инженерной сети:
Материал изготовления – один из критериев, влияющих на выбор диаметра трубы для водопровода в частном доме. Так, металлические магистрали обоснованно считаются наиболее прочными, но металл стенок с внутренней стороны со временем начинает покрываться известковым налетом. Внутреннее сечение сужается, а, значит, уменьшается проходимость и образуется давление, на которое система не была рассчитана изначально.
Сегодня нарастает тенденция обустройства частных водопроводов из прочных и легких полимерных материалов. У изделий гладкая внутренняя поверхность, образование ржавчины и зарастание известковым налетом им не грозит. Однако, в отличие от металлических аналогов, для них важен температурный режим эксплуатации.
Если металлические изделия подойдут для воды любой температуры, то пластик надо подбирать внимательно. Одни полимеры подходят только для холодного водоснабжения, другие способны недолго выдерживать горячую воду. Для систем горячего водоснабжения выбирают армированные (металлопластиковые) трубы.
Эксплуатационные характеристики
Понять, какой диаметр труб подойдет для внутренней разводки, а какой для наружной прокладки, поможет знание размерных характеристик. Наиболее важными считаются следующие параметры:
Условный (номинальный) диаметр задается для металлических труб, и выглядит он следующим образом: 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65 мм. Реже размерность стальных изделий указывается в дюймах (с дробными долями). Их соотношение с привычной шкалой выглядит следующим образом: ½ – 15 мм, ¾ – 20 мм, 1 – 25 мм, 1 ¼ – 32 мм, 1 ½ – 40 мм.
Размерность полимерных изделий сообщает об их наружном диаметре и соответствует стандарту: 20, 25, 32 мм и так далее (задается только в мм). При выборе труб для водопровода в частном доме иногда учитывают толщину стенки (например, толщина указывается в маркировке полипропиленовых изделий). Этот параметр может быть важным при гидравлических расчетах. Дополнительно необходимо обращать внимание на особенности системы: длину, число поворотов и соединений.
Особенности работы системы
Знания размерности труб недостаточно для продуманного выбора. Важно понимать, как сечение и форма трубопровода повлияет на работу системы.
Например, правило единого внутреннего диаметра минимизирует потери давления на различных участках. Если в системе есть переход с одного диаметра на другой, то потери будут зависеть от разницы сечений, формы перехода, скорости потока. При этом не важно, будет переход организован с большего на меньший диаметр, или наоборот.
Чтобы было наглядно, скорость потока можно выразить через расход воды (литров в секунду или минуту). Становится понятно, что скорость зависит от проходного диаметра. То есть, с уменьшением диаметра скорость возрастает, но одновременно возрастает сопротивление. Происходит падение давления, а вы получаете слабую струю из крана.
Также настоятельно советую тем, кто размышляет, какой диаметр трубы лучше использовать для водопровода частного дома, учитывать общую длину и сложность водопровода, а также количество водоразборных точек.
Дело в том, что в системе действует два вида сопротивления, влияющих на работу:
Важный вывод из всего вышесказанного будет таким: на любом отрезке домашней водопроводной системы диаметр закладывают с некоторым запасом.
Связь длины водопровода и диаметра труб
Расчет диаметра трубы для водоснабжения частного дома зависит от общей длины внутренней системы; действует прямая зависимость: чем длиннее система, тем больше сечение, В стандартных водопроводах скорость потока в среднем составляет 0,02 км/с, и диаметр рассчитывается с учетом средней скорости.
Существуют стандартные рекомендации, позволяющие не пускаться в хитроумные вычисления. Для домашних систем действуют следующие типовые решения:
Иногда стандартные размеры могут оказаться недостаточными. Трубы увеличенного диаметра выбирают для систем повышенной сложности (чем сложнее, тем больше), а также, если предполагается увеличенное потребление воды. Для горячей воды выбирают изделия с усиленной стенкой.
Что касается длины труб бытового водоснабжения, то стандартом считается длина 4 м, хотя на практике возникает необходимость и в более длинных, до 12-14 м, изделиях. Для надежной эксплуатации водопроводов (особенно с длинными трубами) важно качество соединений (фитингов, муфт); на этих деталях лучше не экономить.
О том, как правильно выбрать диаметр в следующем видео:
Коротко о главном
Диаметр труб бытового водоснабжения – важная характеристика с технической точки зрения. Правильно подобранный размер избавит вас от множества проблем, начиная от слабого напора в кранах и шума в системе, и заканчивая протечками и поломками.
Наиболее востребованы стальные, металлопластиковые и медные изделия; основной характеристикой, на которую надо обращать внимание, является внутренний диаметр. Чтобы система работала без перебоев, он должен соответствовать длине бытового водопровода. Также имеет значение форма и сложность организации водоснабжения, количество переходов и соединений; все вместе влияет на местное и общее гидравлическое сопротивление трубопровода.
Напишите в комментариях, как думаете – верно ли, что диаметр труб для водопровода в квартире не должен превышать 20 мм?
Как определяется пропускная способность трубы в зависимости от диаметра и давления воды
Качественно сделанный водопровод прослужит без поломок долгие годы. Однако при его установке диаметр труб должен быть подобранным в соответствии с требованиями и нормами по строительству. Поэтому, планируя сделать водопровод в своём доме, нужно знать, как определяется пропускная способность трубы в зависимости от диаметра и давления воды. Разберёмся, почему это так важно, и как правильно делать замеры.
Водопроводные трубы должны иметь пропускную способность, соответствующую их задачам
Как правильно выбрать диаметр трубы
При прокладке труб для водопровода или отопления необходимо выбрать их размер, который обеспечит нужное давление, но при этом будет достаточно свободным, чтобы через него легко проходила вода. При этом важно принять в расчёт следующее:
На практике часто применяется выбор диаметра на основании использования специальной таблицы. Этот способ несложный, однако, является одним из наименее точных.
Стальные трубы
Применение табличного метода
В этом случае для создания справочной таблицы использовались наиболее типичные значения основных параметров. Для вычисления расхода воды по диаметру трубы и давлению, таблица должна использоваться следующим образом:
В большинстве водопроводных систем давление находится в пределах 1,5-2,5 атмосфер. В домах с большой этажностью принято применять несколько отдельных сегментов. Поэтому данные таблицы применимы также и к многоэтажным домам.
Для чего нужно правильно определять параметры труб
Конечно, понятно, что в сложной технической системы всё должно быть точно рассчитано. Однако остаётся вопрос о том, что плохого может случиться при неподходящем сечении труб.
Использование полипропиленовых труб
Система потребления и отвода воды в квартире сильно взаимосвязана. Открытый кран на кухне может ослабить течение воды в ванной или прекратить набор её для слива в туалете. Важно понимать, что к этому может привести не только неправильная установка оборудования, но и засорение труб с течением времени.
Например, металлические изделия с течением времени ржавеют и покрываются изнутри отложениями от недостаточно чистой воды. Пластиковые лишены этого недостатка. Они не загрязняются и не разрушаются за долгий период времени.
При слишком узких трубах могут возникать проблемы со стоками. Превышение давления в водопроводной сети приведёт к протечкам и повышению аварийности.
Расчёт труб важен при снабжении водой и водоотведении для многоэтажного дома. При этом должны соответствовать друг другу трубы. Подходящие снаружи и те, по которым вода протекает внутри.
Металлопластиковые трубы известны надёжностью и долговечностью
При оплате коммунальных счетов фирмами и организациями не всегда используются счётчики. В этих случаях обычно предъявляется счёт в соответствии с проходимостью трубы.
Трубы в доме могут выполнять различные функции. Они относятся к поступлению горячей и холодной воды, канализации напорной или безнапорной, снабжению природным газом, отоплению. В каждом из перечисленных случаев к ним предъявляются требования, которым они должны соответствовать.
Коммуникации в доме будут работать, не создавая проблем, в том случае, если их пропускная способность определена правильно. В противном случае придётся их ремонтировать.
От чего зависит проходимость трубы
Чтобы определить то, с какой скоростью расходуется вода, необходимо учитывать несколько различных факторов. На первый взгляд может показаться, что для этого можно ограничиться учётом только диаметра трубы.
При расчёте параметров труб необходимо правильно определить внутренний диаметр
На практике необходимо принять во внимание комплекс факторов:
Если при определении проходимости игнорировать хотя бы одну из приведённых особенностей, то это может изменить расчётную величину в несколько раз.
Таблицы для определения диаметра и толщины стенок
Как рассчитать проходимость трубы
Когда возникает необходимость сделать расчёты, возможно использовать следующие способы:
Далее рассмотрено несколько способов проведения расчётов.
Таблицы для определения пропускной способности
Как устроено водоснабжение в квартире или доме
Хотя внутренний диаметр имеет существенное значение при расчете водопотребления, тем не менее, определить его иногда бывает сложно. Для этой цели могут использоваться специальные таблицы, однако не для всех марок оборудования можно здесь найти информацию.
Монтаж водопровода
Если есть возможность непосредственно измерить искомую величину, то её нужно использовать для расчётов. Однако такой способ удобен при применении пластиковых или металлопластиковых труб.
Если рассматривать металлические, то с течением времени они зарастают изнутри, причём это происходит неравномерно. Поэтому в таком случае сделать расчет потребления воды непосредственно затруднительно. Обычно для компенсации сужения берут трубы чуть большего диаметра по сравнению с расчётным.
На практике в квартирах или частных домах обычно для водопроводных труб берут изделия диаметром 10 или 15 мм, для стояков – 20 или 25 мм. Если используется оборудование с размером, указанным в дюймах, то используются значения, близкие к указанным.
Принято считать, что в водопроводе максимально допустимая скорость протекания воды составляет 2 метра в секунду. Диаметр выбирают в зависимости от длины трубы:
При расчёте пропускной способности трубопровода должны быть учтены все точки в доме, где происходит потребление воды и потребители, которые могут быть подключены одновременно к водопроводной системе. В их число входят не только жильцы, но и устройства, потребляющие этот ресурс. Например, это относится к посудомоечной и стиральной машинам.
При этом для расчета пропускной способности трубы в зависимости от диаметра и давления воды нужно учитывать особенности ситуации, когда семья небольшая, хотя кранов много. При этом нужно помнить, что люди не смогут одновременно потреблять воду через все краны.
Для простоты можно считать, что полностью открытый кран за минуту пропускает 6 литров воды. На основании этого можно увидеть, какое максимальное потребление воды в доме ожидается и на основании этого рассчитать диаметр тех труб, которые подводят воду к дому или квартире.
Как учитывать давление
Вода может поступать в жильё самотёком или двигаться в трубах под давлением. В последнем случае необходимо использовать более широкие трубы. Если этого не сделать, то поток станет более турбулентным, трубопровод станет вибрировать и шуметь и из-за этого станет изнашиваться существенно быстрей. Такая ситуация повысит риск возможного наступления аварии.
Для того, чтобы система водоснабжения была надёжной, нужно производить расчёт с учётом давления.
Различные виды труб
В доме или квартире используются различные трубопроводные системы. Требования и способы расчёта для них могут отличаться.
Например, расчет пропускной способности трубопровода по диаметру и давлению для канализационной трубы происходит на основании следующих параметров:
Под гидравлическим уклоном понимается угол, под которым расположена труба, удовлетворяющий определённому условию. Если канализационная труба расположена таким образом, то под действием силы тяжести её содержимое должно стекать таким образом, чтобы происходило самоочищение. Эта величина определяется на основе специальных таблиц.
При вычислении гидравлического радиуса основываются на реальном диаметре трубы и степени её заполнения содержимым. Так, например, у полностью заполненного изделия эти два радиуса будут равны, а при частичном заполнении гидравлический радиус будет меньше. Его вычисляют на основе соответствующих формул или таблиц.
Правильно рассчитанные и установленные канализационные трубы обеспечат хороший сток и исключат риски того, что они могут засориться.
При расчет пропускной способности трубы газовой системы нужно учитывать, что через них распространяется газообразное, а не жидкое вещество. Одним из важных отличий является высокий коэффициент сжатия.
Диаметр трубы должен быть подобран правильно
При транспортировке газа пропускная способность трубы в зависимости от диаметра считается с помощью следующей формулы.
В этой формуле использованы следующие обозначения:
Пропускную способность газопровода можно посчитать по приведённой здесь формуле или воспользоваться таблицей, составленной на её основе. Эта формула применяется для расчёта параметров труб в жилых домах и квартирах.
Для расчётов в промышленности используется другая формула.
Q = ДУ2 * 196,386 * (p/z) * T
Здесь были использованы следующие обозначения:
Если температура увеличится, то это приведёт к усилению давления на стенки трубы. Поэтому необходимо при использовании газа учитывать климатические условия, которые существенно влияют на проходимость трубопровода. При использовании слишком маленького диаметра повышается риск увеличения давления газа и повреждения трубы.
Коротко о главном
Определение пропускной способности трубы в зависимости от диаметра и давления воды представляют собой сложную задачу. Для этой цели могут использоваться формулы, специальные таблицы, онлайн калькуляторы или специализированные программы.
Правильно выбранные трубы обеспечат качество и долговечность работы водопроводной и других систем коммуникаций в доме или квартире. При расчёте параметров труб нужно учитывать величину напора, делать поправку на его падение, принимать во внимание длину и срок службы труб.