Что делает этот калькулятор
Инструмент вычисляет среднюю скорость потока жидкости в круглой трубе, если известны объёмный расход в галлонах США в минуту (GPM) и внутренний диаметр трубы в дюймах. Скорость потока важна для подбора диаметра труб, защиты от эрозии и гидроудара, а также для проверки того, что система остаётся в рекомендуемых пределах (для воды обычно 5–8 фут/с). Обратите внимание: расчёт ведётся в американских единицах (GPM, дюймы, футы в секунду) — это стандарт США, поэтому при работе с метрическими данными значения придётся переводить (м/с приводится для удобства).
Как пользоваться
Введите расход в GPM и внутренний диаметр трубы в дюймах, а затем посмотрите скорость в футах в секунду (с эквивалентом в м/с). Для точного результата используйте именно внутренний диаметр, а не номинальный размер трубы.
Разбор формулы
Скорость — это расход, делённый на площадь поперечного сечения: $$V = \frac{Q}{A} = \frac{Q}{\frac{\pi}{4} \cdot D^{2}}$$ Чтобы единицы измерения были согласованы, GPM переводят в кубические футы в секунду (1 галлон = 0,13368 фт³, делится на 60 секунд), а диаметр — из дюймов в футы (÷12). Площадь круга равна \(\frac{\pi}{4} \cdot D^{2}\). Деление расхода на площадь даёт скорость в фут/с.
Пример расчёта
Для 50 GPM в трубе диаметром 2 дюйма: $$Q = 50 \times \frac{0{,}13368}{60} = 0{,}11140\ \text{фт}^3/\text{с}$$ Диаметр = \(2/12 = 0{,}16667\) фт, значит площадь = $$A = \frac{\pi}{4} \times 0{,}16667^{2} = 0{,}021817\ \text{фт}^2$$ Скорость = $$V = \frac{0{,}11140}{0{,}021817} \approx \mathbf{5{,}11\ \text{фут/с}}$$ (примерно 1,56 м/с).
Частые вопросы
Какой диаметр брать — номинальный или фактический? Всегда используйте фактический внутренний диаметр: у большинства типоразмеров труб он меньше номинального.
Какая скорость считается слишком высокой? Для воды на подающих линиях скорость держат примерно в пределах 5–8 фут/с, чтобы ограничить шум, эрозию и потери давления.
Подходит ли расчёт для любой жидкости? Да — скорость зависит только от расхода и площади сечения, поэтому формула применима к любой жидкости. Однако потери давления зависят от вязкости и будут отличаться.
