Расчет расхода воды в трубе онлайн — калькулятор

О расчете расхода воды в трубе

Калькулятор расхода воды в трубе предназначен для определения объёмного и массового расхода жидкости по геометрии сечения и скорости потока. Расчёт применяется при проектировании трубопроводов, подборе насосов, анализе пропускной способности и проверке режимов работы систем водоснабжения и отопления.

Все итоговые значения напрямую следуют из геометрии канала и кинематических характеристик потока, без учёта потерь давления и режима течения.

Этапы расчёта

1. Расчёт площади живого сечения

Площадь сечения потока $A$ определяется в зависимости от выбранного способа задания геометрии.

Для круглой трубы по внутреннему диаметру $d$:

Здесь внутренний диаметр $d$ переводится из миллиметров в метры ($d = d_{\text{mm}} / 1000$). Если площадь задана напрямую в мм², она переводится в м² делением на 1 000 000.

2. Расчёт объёмного расхода

Объёмный расход $Q$ показывает объём жидкости, проходящий через сечение за единицу времени, и рассчитывается как произведение площади сечения на среднюю скорость потока $v$:

Где $A$ — площадь сечения в м², $v$ — скорость потока в м/с, а $Q$ получается в м³/с.

3. Пересчёт объёмного расхода в практические единицы

Для удобства инженерных и бытовых расчётов базовое значение расхода $Q$ в м³/с пересчитывается в другие единицы:

Объёмный расход в литрах в секунду:

Объёмный расход в литрах в минуту:

Объёмный расход в кубических метрах в час:

4. Расчёт массового расхода

Массовый расход $\dot{m}$ определяет массу жидкости, проходящую через сечение в единицу времени, и зависит от плотности жидкости $\rho$:

Где $\rho$ — плотность жидкости в кг/м³ (для воды при 20 °C обычно принимается $\rho \approx 998$ кг/м³), $Q$ — объёмный расход в м³/с, $\dot{m}$ — массовый расход в кг/с.

Массовый расход в часовом измерении рассчитывается по формуле:

Это значение используется при теплотехнических расчётах котельного оборудования и теплообменников.

Чем отличается расчёт по диаметру и по площади?

При расчёте по диаметру площадь сечения определяется автоматически по геометрической формуле для круглого прохода. Расчёт по площади удобен, если сечение известно заранее, имеет некруглую форму (прямоугольные каналы) или взято напрямую из технического паспорта оборудования.

Почему расход считается как произведение площади и скорости?

Объёмный расход показывает, какой объём жидкости проходит через живое сечение за единицу времени. При установившемся потоке он равен площади сечения, умноженной на среднюю скорость движения жидкости: $Q = A \cdot v$.

Зачем нужна плотность жидкости?

Плотность используется для перехода от объёмного расхода к массовому: $\dot{m} = \rho \cdot Q$. Это необходимо для расчётов теплопередачи, нагрузки на котельное оборудование и составления масс-баланса системы.

Насколько точен этот расчёт для реальных трубопроводов?

Расчёт даёт точное значение расхода при известной средней скорости потока. Потери давления, турбулентность и шероховатость стенок в этой базовой кинематической модели не учитываются и анализируются отдельно при детальном гидравлическом расчёте.