Безплатен инженерен инструмент
Калкулатор за скорост на потока в тръбата
Изчислете скоростта на потока v = 4Q/(πd²), числото на Рейнолдс и проверете спрямо препоръчителните ограничения на скоростта за хидравлични и водни системи.
Резултати
Формула за скорост на потока
Средната скорост на потока в кръгла тръба се извежда от уравнението за непрекъснатост Q = v × A:
- v — средна скорост на потока (m/s)
- Q — обемен дебит (m³/s)
- г — вътрешен диаметър на тръбата (м)
- A — площ на напречното сечение на тръбата (м²)
Число на Рейнолдс
Числото на Рейнолдс определя режима на течението - ламинарен, преходен или турбулентен:
- Re < 2300 — Ламинарен поток (плавен, подреден)
- 2300 ≤ Re ≤ 4000 — Преходен (нестабилен)
- Re > 4000 — Турбулентно течение (хаотично, с по-високо триене)
Препоръчителни ограничения на скоростта
| Тип линия | Скорост (м/с) | Скорост (ft/s) | Бележки |
|---|---|---|---|
| Хидравлично засмукване | 0,5 – 1,5 | 1.6 – 4.9 | Избягвайте кавитация на входа на помпата |
| Хидравлично налягане | 3.0 – 6.0 | 9.8 – 19.7 | До 7 м/с за кратки участъци |
| Хидравлично връщане | 2.0 – 4.0 | 6.6 – 13.1 | Допустими са тръби с ниско налягане и по-голям размер |
| Водоснабдяване | 1.0 – 3.0 | 3.3 – 9.8 | Граница на шума ~2,5 м/с в сгради |
| Пара (наситена) | 20 – 40 | 66 – 131 | Висока скорост, типична за пара |
| Сгъстен въздух | 6 – 15 | 20 – 49 | По-висока скорост = по-голям спад на налягането |
Справка за спецификацията на тръбите — вътрешен диаметър от външен диаметър и дебелина на стената
Често срещани размери на стоманени тръби (Списък 40) с външен диаметър, дебелина на стената и вътрешен диаметър:
| Номинално | Външен диаметър (мм) | Стена (мм) | Вътрешен диаметър (мм) |
|---|---|---|---|
| DN15 (½″) | 21.3 | 2.77 | 15.8 |
| DN20 (¾″) | 26.7 | 2.87 | 20.9 |
| DN25 (1″) | 33.4 | 3.38 | 26.6 |
| DN32 (1¼″) | 42.2 | 3.56 | 35.1 |
| DN40 (1½″) | 48.3 | 3.68 | 40.9 |
| DN50 (2″) | 60.3 | 3.91 | 52.5 |
| DN65 (2½″) | 73.0 | 5.16 | 62.7 |
| DN80 (3″) | 88.9 | 5.49 | 77.9 |
| DN100 (4″) | 114.3 | 6.02 | 102.3 |
| DN150 (6″) | 168.3 | 7.11 | 154.1 |
| DN200 (8″) | 219.1 | 8.18 | 202.7 |
Практически пример
Дадено: Q = 60 л/мин, Вътрешен диаметър на тръбата = 25 мм, Вискозитет на маслото = 32 cSt
Преобразувайте: Q = 60 / 60000 = 0,001 м³/с, d = 0,025 м
A = π/4 × 0,025² = 4,909 × 10⁻⁴ m²
v = 0,001 / 4,909×10⁻⁴ = 2,04 м/с
Re = 2,04 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → Ламинар
Скорост от 2,04 m/s е в препоръчителния диапазон за напорни линии (3–6 m/s е оптимална, но 2 m/s е приемлива).
⚠️ Забележка: Изчислената скорост е средната скорост по напречното сечение на тръбата. Действителната скорост варира от нула на стената до максимум в центъра (параболичен профил за ламинарен поток).
Професионални инструменти и софтуер за балансиране на полето. Използват се в над 50 страни.