Калькулятор гидравлического расчета водопровода
Гидравлический расчет простого трубопровода регламентируется СНиП 2.04.02-84 (СП 31.13330.2012) «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».
Коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по формуле:
λ = A1 · (A0 + C/V)m / dm,
где коэффициенты m, А0, А1 и С зависят от материала трубопровода. Основные материалы трубопровода описаны в таблице:
| Виды труб | m | A0 | A1 | С |
|---|---|---|---|---|
| Новые стальные без внутреннего защитного покрытия или с битумным защитным покрытием | 0.226 | 1 | 0.0159 | 0.684 |
| Новые чугунные без внутреннего защитного покрытия или с битумным защитным покрытием | 0.284 | 1 | 0.0144 | 2.360 |
| Неновые стальные и неновые чугунные без внутреннего защитного покрытия или с битумным защитным покрытием при v < 1,2 м/с | 0.30 | 1 | 0.0179 | 0.867 |
| Неновые стальные и неновые чугунные без внутреннего защитного покрытия или с битумным защитным покрытием при v ⩾ 1,2 м/с | 0.30 | 1 | 0.021 | 0.000 |
| Асбестоцементные | 0.19 | 1 | 0.011 | 3.510 |
| Железобетонные виброгидропрессованные | 0.19 | 1 | 0.01574 | 3.510 |
| Железобетонные центрифугированные | 0.19 | 1 | 0.01385 | 3.510 |
| Стальные и чугунные с внутренним пластмассовым или полимерцементным покрытием, нанесенным методом центрифугирования | 0.19 | 1 | 0.011 | 3.510 |
| Стальные и чугунные с внутренним цементно-песчаным покрытием, нанесенным методом набрызга с последующим заглаживанием | 0.19 | 1 | 0.01574 | 3.510 |
| Стальные и чугунные с внутренним цементно-песчаным покрытием, нанесенным методом центрифугирования | 0.19 | 1 | 0.01385 | 3.510 |
| Пластмассовые | 0.226 | 0 | 0.01344 | 1.000 |
| Стеклянные | 0.226 | 0 | 0.01461 | 1.000 |
Гидравлический уклон или потеря напора на единицу длины насчитывается по формуле:
i = (λ / d) · (v2 / 2g),
где λ; – коэффициент гидравлического сопротивления, d – внутренний диаметр труб (в метрах), V – скорость воды (в м/с), g – ускорение свободного падения.
Расход воды рассчитывается по формуле:
Q = π · (d2 / 4) · V / 1000,
где d – внутренний диаметр труб (в мм), V – скорость воды (в м/с).
Пример
Полипропиленовая труба с внутренним диаметром 20 мм, длина 100 м, скорость воды 1 м/с. λ = 0,01344 / 0,02^0,226 × 1^0,226 ≈ 0,0325, уклон i = 0,0325 / 0,02 × 1² / (2 × 9,81) ≈ 0,083 м/м. Потери на 100 м — около 8,3 м вод. ст., или 0,81 бар.
Вопросы и ответы
Что такое потери напора?
Давление, которое теряется на трение воды о стенки трубы. Их выражают в метрах водяного столба: 10 м вод. ст. ≈ 1 бар ≈ 98 кПа. Если на входе 3 бар, а потери 0,8 бар, в конце участка останется около 2,2 бар (без учёта подъёма и местных сопротивлений).
Как уменьшить потери напора?
Взять трубу большего диаметра: при том же расходе скорость снижается, а потери падают сильнее, чем растёт диаметр. Помогают и гладкие пластиковые трубы.
Учитываются ли повороты, краны и фитинги?
Нет, калькулятор считает потери по длине. Местные сопротивления обычно добавляют как запас 10–30 % к потерям по длине — точнее их считают по коэффициентам для каждого фитинга.
Что вводить, если известен расход, а не скорость?
Выберите «Расход воды, л/с» — калькулятор сам посчитает скорость по внутреннему диаметру. Перевести расход из м³/ч поможет калькулятор расхода воды.
Комментарии к калькулятору
Расчёт расхода воды в трубе по внутреннему диаметру и скорости (л/с, м³/ч), диаметра трубы по расходу и скорости воды по расходу. Формула Q = π × d² / 4 × v.
Перейти к расчету
Объём трубы в литрах и м³ по внутреннему диаметру и длине: сколько воды или теплоносителя в трубе и в одном погонном метре. Формула V = π × d² / 4 × L.
Перейти к расчету
Площадь наружной поверхности трубы в м² по диаметру и длине и площадь одного погонного метра: для расчёта краски, утеплителя и антикоррозийной изоляции.
Перейти к расчету
Считает в принципе верно, но хорошо бы еще в расчеты добавить среднюю температуру воды, т.к. от нее зависит плотность.