Calcul du volume des tuyaux: principes de calcul et règles de calcul en litres et mètres cubes

Lors de la recherche de la quantité de fluide nécessaire dans le système de chauffage, il est souvent nécessaire de résoudre un problème distinct - pour calculer le volume du tuyau avec les paramètres donnés. La formule de calcul elle-même est simple. Cependant, en pratique, pour obtenir un résultat précis, il faut l'appliquer avec soin.

Nous parlerons de la façon de calculer le volume interne d'un système de communication important. Dans l'article que nous avons présenté, nous avons détaillé les options pour effectuer des calculs pour le pipeline et les appareils de chauffage. Sur la base de nos conseils, vous pourrez rapidement résoudre le problème.

Paramètres géométriques des tuyaux

Pour déterminer le volume du tuyau, il est nécessaire et suffisant de ne connaître que deux de ses indicateurs: la longueur et le diamètre interne (réel). Le dernier paramètre est important à ne pas confondre avec la taille externe, ce qui conduit à la sélection correcte des raccords et des éléments de connexion.

Si l'épaisseur de la paroi n'est pas connue, alors au lieu du diamètre intérieur calculé, le DN (diamètre de passage intérieur) peut être utilisé. Ils sont approximativement égaux, et la valeur de DN, en règle générale, est indiquée sur le marquage, qui est placé à l'extérieur du produit.

La gamme standard de tuyaux en polypropylène contient le diamètre extérieur et l'épaisseur de paroi en millimètres. En utilisant ces deux paramètres, vous pouvez calculer le diamètre intérieur

Avant d'essayer de calculer le volume d'un tuyau, vous ne devez pas vous tromper et apporter tous les paramètres à un seul système de mesure. Le fait est que la longueur est généralement exprimée en mètres et le diamètre en millimètres. Le rapport de ces deux unités est le suivant: 1 m = 1000 mm.

En fait, il est possible de ramener les paramètres à des valeurs intermédiaires - centimètres ou décimètres. Parfois, c'est même pratique, étant donné que dans ce cas, le nombre de décimales ou, inversement, les zéros ne seront pas très grands.

La relation des unités de volume. Lors du passage d'une quantité à une autre, il faut éviter les erreurs de nombre de zéros ou, inversement, de décimales

Pour les tuyaux fabriqués hors de Russie (et pas pour la Russie), le diamètre peut être exprimé en pouces. Dans ce cas, il est nécessaire d'effectuer le recomptage, étant donné que 1 "= 25,4 mm.

Formule pour un seul tuyau

De la position de la géométrie, le tuyau est un cylindre circulaire droit.

Le volume d'un tel objet est égal à la section transversale multipliée par la longueur:

V = l * s

Dans ce document:

• V - volume (m³);
• l - longueur (m);
• S - surface en coupe (m²).

L'aire en coupe d'un tuyau sous la forme d'un cercle de diamètre connu est calculée par la formule:

S = π * d² / 4

Ici:

• π = 3.1415926;
• d - diamètre du cercle (m).

La formule finale pour le volume du tuyau avec un diamètre intérieur et une longueur connus sera la suivante:

V = π * l * d² / 4

Si l'unité de mesure de la longueur et du diamètre du tuyau est une valeur différente (dm, cm ou mm), le volume sera exprimé en dm³, cm³ ou mm³ en conséquence.

Aussi, je voulais vous montrer un moyen simple de mesurer le diamètre extérieur du tuyau (D) sans étrier. D = L / πoù L - circonférence:

Pour le calcul correct du volume des tuyaux, il est nécessaire de substituer deux paramètres dans une formule simple: longueur et diamètre intérieur. Avec quelle précision ils seront mesurés ou calculés, le résultat sera si précis.

Dans le calcul du volume interne du tuyau, des formules géométriques simples seront nécessaires, que l'école utilise en physique, en algèbre, en chimie, en géométrie et dans d'autres matières.

Exemples de calculs appliqués

Une aide significative dans l'analyse des principes de calcul et de la séquence d'actions lors de l'exécution des calculs sera fournie par des exemples spécifiques, qui devraient être familiers aux visiteurs intéressés.

Tâche n ° 1 - calcul du volume du liquide de refroidissement requis

Pour une maison de campagne de résidence temporaire, vous devez calculer la quantité de propylène glycol achetée - liquide de refroidissement ne durcit pas à des températures allant jusqu'à -30 ° C Le système de chauffage se compose d'un four avec une chemise de 60 litres, de quatre batteries en aluminium de 8 sections chacune et de 90 mètres de tuyau PN25 (20 x 3,4).

Les tuyaux de la norme PN25 20 x 3,4 sont le plus souvent utilisés pour organiser un petit circuit de chauffage avec une connexion en série de radiateurs. Son diamètre intérieur est de 13,2 mm

Le volume de fluide dans la conduite doit être calculé en litres. Pour cela, un décimètre doit être pris comme unité de mesure. Les formules de transition des longueurs standard sont les suivantes: 1 m = 10 dm et 1 mm = 0,01 dm.

Le volume de la chemise de la chaudière est connu. V₁ = 60 litres

Dans le passeport du radiateur en aluminium Elegance EL 500, il est indiqué que le volume d'une section est de 0,36 litres. Alors V₂ = 4 * 8 * 0,36 = 11,5 l.

Nous calculons le volume total des tuyaux. Leur diamètre intérieur d = 20-2 * 3,4 = 13,2 mm = 0,132 dm. La longueur l = 90 m = 900 dm. Par conséquent:

V₃ = π * l * d² / 4 = 3,1415926 * 900 * 0,132 * 0,132 / 4 = 12,3 dm³ = 12,3 l.

Ainsi, vous pouvez maintenant trouver le volume total:

V = V₁ + V₂ + V₃ = 60 + 11,5 + 12,3 = 83,8 l.

Le pourcentage de la quantité de fluide dans les tuyaux par rapport à l'ensemble du système n'est que de 15%. Mais si la durée des communications est importante ou si le système est utilisé «Chauffage au sol», alors la contribution des tuyaux au volume total augmente considérablement.

Les installations industrielles et agricoles installent souvent des radiateurs de chauffage faits maison, disposés selon le type de registres. Connaissant la taille des tuyaux, vous pouvez calculer leur volume

Tâche n ° 2 - Calcul du volume d'un radiateur fait maison

Voyons comment calculer un radiateur de chauffage artisanal classique à partir de quatre tuyaux horizontaux de 2 m de long. Vous devez d'abord trouver la section transversale. Vous pouvez mesurer le diamètre extérieur à partir de l'extrémité du produit.

Soit 114 mm. Utilisation du tableau des paramètres standard tuyaux en acier, on retrouve l'épaisseur de paroi caractéristique de cette taille - 4,5 mm.

Calculez le diamètre intérieur:

d = 114 - 2 * 4,5 = 105 mm.

Définissez la zone transversale:

S = π * d² / 4 = 8659 mm².

La longueur totale de tous les fragments est de 8 m (8000 mm). Trouvez le volume:

V = l * S = 8000 * 8659 = 69272000 mm³.

Le volume des tubes de raccordement verticaux peut être calculé de manière similaire. Mais cette valeur peut également être négligée, car elle sera inférieure à 0,1% du volume total du radiateur de chauffage.

La valeur résultante n'est pas informative, nous allons donc la traduire en litres. Puisque 1 dm = 100 mm, alors 1 dm³ = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 10⁶ mm³.

Par conséquent V = 69272000 / 10⁶ = 69,3 dm³ = 69,3 l.

Les grosses batteries ou les systèmes de chauffage (installés par exemple dans les exploitations agricoles) nécessitent des quantités importantes de liquide de refroidissement.

Par conséquent, comme il sera nécessaire de calculer le volume des tuyaux en m³, toutes les dimensions avant de les remplacer dans la formule devront être immédiatement converties en mètres.

Tâche n ° 3 - calcul de la longueur requise des tuyaux en PP

Vous pouvez obtenir la valeur de la longueur du fragment à l'aide d'une règle ordinaire ou d'un ruban à mesurer. Une légère flexion et un affaissement des tuyaux en polymère peuvent être négligés, car ils ne conduiront pas à une grave erreur finale.

Avec une telle courbure de tuyaux en polymère, leur longueur sera considérablement plus longue (de 10 à 15%) que la longueur de la section le long de laquelle ils sont posés

Pour maintenir la précision, il est beaucoup plus important de déterminer correctement le début et la fin d'un fragment:

• Lors de la connexion du tuyau à la colonne montante, mesurez la longueur depuis le début du fragment horizontal. Pas besoin de saisir la partie adjacente de la colonne montante, car cela conduira à un double comptage du même volume.
• À l'entrée de la batterie, vous devez mesurer la longueur de ses tubes capturant les robinets. Ils ne sont pas pris en compte lors de la détermination du volume du radiateur en fonction de ses données de passeport.
• À l'entrée de la chaudière, vous devez mesurer à partir de la chemise, en tenant compte de la longueur des tubes sortants.

L'arrondi peut être mesuré de manière simplifiée - supposons qu'ils passent à angle droit. Une telle méthode est admissible, car leur contribution totale à la longueur des tuyaux est insignifiante.

S'il existe un schéma de localisation pour le sol chaud, il est possible de calculer la longueur des tuyaux avec le liquide de refroidissement selon le plan avec l'application d'une grille à grande échelle

Le volume du plancher chaud est calculé par le mètre de tuyaux installés.

Si les données sur la longueur ou le motif ne sont pas disponibles, mais que l'étape entre les tubes est connue, le calcul peut être effectué en utilisant la formule approximative suivante (quelle que soit la méthode d'installation):

l = (n - k) * (m - k) / k

Ici:

• n - la longueur du plancher chaud;
• m - la largeur du plancher chaud;
• k - pas entre les tubes;
• l - la longueur totale des tubes.

Malgré la petite section des tuyaux utilisés pour chauffage au sol, leur longueur totale conduit à une quantité importante de liquide de refroidissement fermé.

Ainsi, pour fournir un système similaire à celui de la figure ci-dessus (longueur - 160 m, diamètre extérieur - 20 mm), 26 litres de liquide seront nécessaires.

Obtention du résultat par une méthode expérimentale

Dans la pratique, des situations problématiques surviennent lorsque le système hydraulique a une structure complexe ou que certains de ses fragments sont déposés de manière secrète. Dans ce cas, il devient impossible de déterminer la géométrie de ses pièces et de calculer le volume total. Ensuite, la seule issue est de mener une expérience.

L'utilisation du collecteur et la pose de tuyaux sous la chape est un moyen avancé d'apporter secrètement de l'eau chaude aux radiateurs de chauffage. Il est impossible de calculer avec précision la durée des communications en l'absence de plan

Il est nécessaire de vidanger tout le liquide, de prendre un récipient de mesure (par exemple, un seau) et de remplir le système au niveau souhaité. Le remplissage se fait par le point le plus haut: vase d'expansion ouvert ou valve de déclenchement supérieure. En même temps, toutes les autres vannes doivent être ouvertes pour éviter la formation de bourrages d'air.

Si la pompe déplace l'eau le long du circuit, laissez-la fonctionner pendant une heure ou deux sans chauffer le liquide de refroidissement. Cela vous aidera chasser l'air résiduel. Après cela, ajoutez à nouveau du liquide dans le circuit.

Cette méthode peut également être utilisée pour des parties individuelles du circuit de chauffage, par exemple le chauffage par le sol. Pour ce faire, déconnectez-le du système et «éliminez-le» de la même manière.

Conclusions

Malgré le fait que dans le réseau, on nous propose une vaste sélection de produits logiciels pour effectuer des calculs sur le déplacement du liquide de refroidissement, il existe des tables d'hôtes pour déterminer le volume interne des tuyaux, vous devez connaître les principes des calculs «manuels».

Ils sont nécessaires pour ceux qui s'engagent de manière indépendante dans la construction et la réparation des communications, et pour ceux qui utilisent les services d'organisations de conception et de construction.Des informations utiles aideront à déterminer la consommation de matière avant le dispositif du système, à calculer avec précision l'estimation et à se faire une idée des paiements opérationnels à venir.

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