Введите исходные данные, проверьте формулу и подстановку, затем используйте результат для предварительной инженерной оценки.
Потерю давления на прямом участке трубы рассчитывают по Дарси–Вейсбаху как Δp = λ(L/D)ρv²/2, где v = 4Q/(πD²).
Расчёт связывает расход, внутренний диаметр, длину, плотность, вязкость и шероховатость жидкости: сначала находят скорость и число Рейнольдса Re = ρvD/μ, затем коэффициент трения λ. Для воды также применяют Хазена–Вильямса, но местные сопротивления арматуры, подъём и другие участки сети добавляют отдельно.
Калькулятор оценивает скорость потока, режим движения и потери давления на прямом участке трубопровода. Можно использовать метод Дарси–Вейсбаха или упрощённую формулу Хазена–Вильямса для воды.
Зачем нужен результат: Потери давления нужны для подбора насоса, проверки доступного давления и увязки ветвей.
Без них невозможно понять, хватит ли напора для доставки требуемого расхода до удалённого потребителя.
В обычной жизни: Чем уже или длиннее труба и чем больше расход, тем труднее протолкнуть воду. Расчёт помогает не получить слабую струю или слишком мощный, дорогой насос.
Для рабочего проекта нужны исходные данные объекта, нормативные параметры и проверка специалиста.
Гидравлический расчёт трубопровода
Δp = λ · (L/D) · ρv²/2; h = 10,67LQ¹·⁸⁵²/(C¹·⁸⁵²D⁴·⁸⁷). Расчёт выполняется по исходным данным формы; допущения указаны непосредственно под результатом.
Источник: Источник из плана калькуляторов.
Проверьте единицы измерения и подстановку под результатом перед переносом значения в расчётную записку.
Гидравлический расчёт связывает расход, диаметр, свойства жидкости и сопротивление трубопровода. Сначала объёмный расход переводят в м³/с и определяют среднюю скорость v = 4Q/(πD²). Затем для метода Дарси–Вейсбаха находят число Рейнольдса Re = ρvD/μ и коэффициент трения λ. В ламинарном режиме λ = 64/Re, а в турбулентном его получают по зависимости Коулбрука–Уайта или другой принятой корреляции с учётом относительной шероховатости. Потеря давления на прямом участке равна Δp = λ(L/D)ρv²/2, а потеря напора h = Δp/(ρg). Метод Хазена–Вильямса удобен для воды в инженерных сетях, где коэффициент C задают по материалу, возрасту и состоянию трубы.
Он эмпирический и не предназначен для любых жидкостей, температур и режимов. Его нельзя без проверки применять к вязким нефтепродуктам, газам или водным растворам с заметным изменением свойств. Если нужно сравнить материалы и температуру, предпочтительнее физически обоснованный расчёт Дарси–Вейсбаха. Калькулятор считает распределённые потери только на прямом участке. Отводы, тройники, переходы, фильтры, клапаны, теплообменники, счётчики и входы в резервуары добавляют местные сопротивления. Геодезический подъём не является потерей трения и учитывается отдельным напором.
При выборе насоса складывают потери по наиболее неблагоприятному пути и добавляют статический напор. Диаметр выбирают не только по малой потере: учитывают скорость, шум, эрозию, стоимость, доступные типоразмеры и минимальный устойчивый расход. Свойства воды следует принимать при расчётной температуре, потому что вязкость сильно меняется. Результат округляют к фактическому внутреннему диаметру и сверяют с паспортами арматуры. Для ответственной системы выполняют полный расчёт сети с балансировкой ветвей и проверкой кавитационного запаса. При переходе между диаметрами или материалами на трассе локальные сопротивления не исчезают и должны быть добавлены по месту.
Для сетей с насосом строят характеристику системы, где потери растут с расходом, и находят пересечение с кривой насоса. При нагреве жидкости меняются вязкость и плотность, поэтому для нескольких температур считают отдельные режимы. В отчёте сохраняют метод, исходные свойства и фактический внутренний диаметр. Перед применением результата фиксируют расчётный режим, единицы, источник исходных данных и границы применимости модели. Это упрощает повторную проверку после изменения оборудования, температуры, расхода или схемы. Если исходные параметры получены измерением, указывают дату, прибор и фактический диапазон режима.
| Метод | Когда применять | Ограничение |
|---|---|---|
| Дарси–Вейсбах | жидкости и широкий диапазон режимов | нужны плотность, вязкость и шероховатость |
| Хазен–Вильямс | вода в напорных сетях | эмпирический коэффициент C и область применимости |
| Распределённые потери | трение по длине трубы | местные сопротивления добавляются отдельно |
| Напор насоса | сумма потерь и статических отметок | нужна проверка рабочей точки и кавитации |
Сначала находят скорость по внутреннему диаметру, затем Re, коэффициент трения и потери. Наружный диаметр вместо внутреннего даст заниженную скорость и сопротивление, поэтому размер уточняют по паспорту трубы.
Скорость уменьшится пропорционально квадрату диаметра, а потери обычно снизятся значительно. Точный эффект зависит от режима, шероховатости и выбранной формулы; затем проверяют стоимость трубы и минимальную скорость.
Для формул сопротивления нужен внутренний диаметр, по которому течёт жидкость. Наружный диаметр используют вместе с толщиной стенки, чтобы получить внутренний.
Если подставить наружный размер, площадь прохода получится завышенной, а скорость и потери — заниженными.
Без проверки методики не следует. Формула предназначена прежде всего для воды, а гликоль меняет вязкость и плотность.
Для раствора обычно применяют Дарси–Вейсбаха с фактическими свойствами при рабочей температуре.
Калькулятор показывает потерю на одном прямом участке.
Напор насоса должен покрывать сумму потерь по пути, статический подъём, требуемое давление у потребителя и запас, а рабочая точка определяется пересечением характеристики насоса и сети.
Да, особенно на коротких участках с большим числом арматуры и фасонных деталей. Их считают по коэффициентам ξ или по паспортному перепаду и добавляют к распределённым потерям.
Игнорирование фильтра и клапана может дать существенную ошибку.
Чат помогает разобраться в устройстве и параметрах оборудования. Он не заменяет паспорт и инструкцию производителя.