Інструмент вільного інжинірингу
Калькулятор швидкості потоку в трубі
Обчисліть швидкість потоку v = 4Q/(πd²), число Рейнольдса та перевірте відповідність рекомендованим обмеженням швидкості для гідравлічних та водяних систем.
Результати
Формула швидкості потоку
Середня швидкість потоку в круглій трубі визначається з рівняння нерозривності Q = v × A:
- v — середня швидкість потоку (м/с)
- Q — об'ємна витрата (m³/s)
- d — внутрішній діаметр труби (м)
- A — площа поперечного перерізу труби (м²)
Число Рейнольдса
Число Рейнольдса визначає режим течії — ламінарний, перехідний або турбулентний:
- Re < 2300 — Ламінарний потік (плавний, упорядкований)
- 2300 ≤ Re ≤ 4000 — Перехідний (нестабільний)
- Re > 4000 — Турбулентний потік (хаотичний, підвищене тертя)
Рекомендовані обмеження швидкості
| Тип лінії | Швидкість (m/s) | Швидкість (ft/s) | Примітки |
|---|---|---|---|
| Всмоктувальна гідролінія | 0,5 – 1,5 | 1,6 – 4,9 | Уникайте кавітації на вході насоса |
| Напірна гідролінія | 3,0 – 6,0 | 9,8 – 19,7 | До 7 m/s для коротких ділянок |
| Зливна гідролінія | 2,0 – 4,0 | 6,6 – 13,1 | Низький тиск, прийнятні труби більшого діаметра |
| Водопостачання | 1,0 – 3,0 | 3,3 – 9,8 | Межа шуму ~2.5 m/s у будівлях |
| Пара (насичена) | 20 - 40 | 66 - 131 | Висока швидкість, типова для пари |
| Стиснене повітря | 6 - 15 | 20–49 | Вища швидкість = більший перепад тиску |
Довідка з Pipe Schedule — ID за OD і товщиною стінки
Поширені розміри сталевих труб (Schedule 40) із зовнішнім діаметром, товщиною стінки та внутрішнім діаметром:
| Номінальний | Зовнішній діаметр (мм) | Стіна (мм) | Внутрішній діаметр (мм) |
|---|---|---|---|
| DN15 (½ дюйма) | 21.3 | 2.77 | 15.8 |
| DN20 (¾ дюйма) | 26.7 | 2.87 | 20.9 |
| DN25 (1 дюйм) | 33.4 | 3.38 | 26.6 |
| DN32 (1¼ дюйма) | 42.2 | 3.56 | 35.1 |
| DN40 (1½ дюйма) | 48.3 | 3.68 | 40.9 |
| DN50 (2 дюйми) | 60.3 | 3.91 | 52.5 |
| DN65 (2½ дюйма) | 73.0 | 5.16 | 62.7 |
| DN80 (3 дюйми) | 88.9 | 5.49 | 77.9 |
| DN100 (4 дюйми) | 114.3 | 6.02 | 102.3 |
| DN150 (6 дюймів) | 168.3 | 7.11 | 154.1 |
| DN200 (8 дюймів) | 219.1 | 8.18 | 202.7 |
Практичний приклад
Дано: Q = 60 L/min, внутрішній діаметр труби = 25 mm, в'язкість оливи = 32 cSt
Перетворення: Q = 60 / 60000 = 0.001 m³/s, d = 0.025 m
A = π/4 × 0.025² = 4.909 × 10⁻⁴ m²
v = 0,001 / 4,909×10⁻⁴ = 2.04 m/s
Re = 2,04 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → Ламінарний
Швидкість 2.04 m/s перебуває в рекомендованому діапазоні для напірних ліній (оптимально 3–6 m/s, але 2 m/s прийнятно).
⚠️ Примітка: Розрахункова швидкість – це середня швидкість поперечного перерізу труби. Фактична швидкість змінюється від нуля на стінці до максимуму в центрі (параболічний профіль для ламінарного потоку).
Професійні прилади та програмне забезпечення для балансування в польових умовах. Використовуються в більш ніж 50 країнах.
