Что считает этот калькулятор
Калькулятор переводит объёмный расход, заданный в галлонах в минуту (GPM, gallons per minute), в среднюю скорость движения жидкости внутри круглой трубы — в футах в секунду (фут/с, ft/s). Это американские единицы измерения: GPM и фут/с приняты в системах водоснабжения США, тогда как в России обычно используют м³/ч и м/с, поэтому при работе с отечественными нормами значения придётся пересчитывать. Знать скорость потока важно для подбора диаметра труб, чтобы избежать эрозии стенок, снизить шум и гидроудары, а также уложиться в нормативы — для линий водоснабжения это, как правило, 5–8 фут/с (примерно 1,5–2,4 м/с).
Как пользоваться
Введите расход в GPM и внутренний диаметр трубы в дюймах (берите именно фактический внутренний диаметр, а не номинальный размер трубы). Калькулятор сразу выдаёт среднюю скорость потока, а также площадь поперечного сечения трубы и эквивалентный расход в кубических футах в секунду.
Разбор формулы
Упрощённая формула выглядит так:
$$V = \frac{0.4085 \times \text{GPM}}{d^{2}}$$Коэффициент 0,4085 объединяет в себе сразу несколько переводов единиц. По сути это классическое соотношение: скорость = расход ÷ площадь. Если перевести GPM в кубические футы в секунду (\(\times\, 0.133681 \div 60\)) и разделить на площадь сечения трубы (\(\pi \cdot (d/24)^{2}\) в квадратных футах), то при диаметре в дюймах всё и сворачивается в число 0,4085. Скорость обратно пропорциональна квадрату диаметра: увеличив диаметр трубы вдвое, вы снизите скорость потока в четыре раза.
Пример расчёта
Допустим, через трубу с внутренним диаметром 2 дюйма проходит 50 GPM:
$$V = \frac{0.4085 \times 50}{2^{2}} = \frac{20.425}{4} = 5.106 \ \text{фут/с}$$Это значение комфортно укладывается в рекомендуемый диапазон для медных и PEX-трубопроводов.
Частые вопросы
Какая скорость считается слишком высокой? Скорость выше примерно 8 фут/с (около 2,4 м/с) в водопроводных линиях может приводить к эрозии, шуму и гидроударам. Многие проектировщики ориентируются на 5–7 фут/с.
Какой диаметр брать — номинальный или фактический? Всегда используйте фактический внутренний диаметр. У трубы с номиналом «2 дюйма» реальный внутренний диаметр часто отличается от 2,000 дюйма.
Подходит ли расчёт для других жидкостей, кроме воды? Да. Расчёт скорости чисто геометрический и работает для любой несжимаемой жидкости, поскольку зависит только от расхода и площади сечения трубы.
