Section transversale de la conduite et son volume interne:

Nous avons aujourd'hui une petite excursion dans les programmes scolaires de géométrie et de physique. Nous rappellerons comment sont calculées la section du tuyau et son volume interne. De plus, nous devons comprendre comment les changements de diamètre de la conduite agissent sur la pression dans le flux de fluide. Alors allez.

Calculer la surface transversale

Évidemment, la formule de la section d’un tuyau dépendra de la forme de cette section. Quelles sont les options possibles?

Ronde

L'aire du cercle est S = Pi R ^ 2, où:

• S est la valeur souhaitée;
• Pi est le nombre de pi, qui est généralement arrondi à 3,14;
• R est le rayon du cercle (pour un tuyau, la moitié de son diamètre interne).

À titre d’exemple, calculons l’aire de la section transversale interne d’un tuyau rond d’un diamètre interne de 100 millimètres.

1. Le rayon sera évidemment de 50 mm ou 0,05 mètre.
2. La superficie sera égale à 3,14 x 0,05 ^ 2 = 0,00785 m2.

Remarque: lors du calcul du débit des canalisations à écoulement gravitaire (par exemple, des eaux usées domestiques), la partie réelle, non dite, de l'écoulement est limitée au niveau moyen de l'eau.

Où puis-je obtenir des données sur le diamètre interne des tuyaux GVP utilisés lors de l’installation de communications internes au bâtiment? Les vendeurs n'indiquent généralement que la télécommande (passage conditionnel) et le type est léger, ordinaire ou renforcé.

Vous trouverez toutes les informations nécessaires dans le document GOST 3262-75, selon lequel ces produits sont fabriqués.

Comment pouvez-vous calculer vous-même le diamètre interne réel à partir de cette table?

L'instruction est simple et, en général, évidente.

1. Sélectionnez les produits d’intérêt appropriés pour vous et le type.
2. Soustrayez du diamètre extérieur deux fois l'épaisseur des murs.

Conseil: il est souvent possible de trouver un calculateur en ligne de la section de tout type de tuyau sur le site Web du fabricant ou chez les revendeurs.

Carré

Les tubes profilés sont relativement peu utilisés pour le transport de liquides: il s'agit des domaines d'utilisation prioritaire des tubes circulaires.

Pourquoi

• Le cercle a une longueur de mur minimale avec une surface maximale de toutes les formes géométriques.. A partir de là, une conséquence pratique: avec une épaisseur de paroi constante, un tuyau rond aura un débit maximal. Autrement dit, avec une capacité de charge fixe, le prix par mètre courant d’une conduite ronde sera minime.
• En vertu de cette même caractéristique, un tuyau rond a une résistance maximale à la traction.. La pression n'est pas vaine mesurée en kilogrammes par centimètre carré: plus la surface des parois des tuyaux est grande, plus la force qui leur est appliquée à une pression fixe à l'intérieur du pipeline.

Cependant, dans certains cas, il est nécessaire de calculer la section transversale interne du proftrub. Dans le cas d'un tube carré, il est égal au carré de la différence entre la dimension extérieure du tube et la double épaisseur de ses parois. Ainsi, pour un produit de taille 100x100 mm avec des parois de 4 mm d'épaisseur, le calcul prendra la forme (100 - (4 x 2)) ^ 2 = 8464 mm2.

Faites attention! La plupart des formules utilisent la surface exprimée en mètres carrés. Le facteur de conversion de mm2 en m2 est de 1/1 000 000, soit 0,008464 m2 dans le cas ci-dessus.

Rectangulaire

Le schéma de calcul est presque identique à celui décrit pour les pipelines carrés. La seule différence est que les murs ne sont pas les mêmes. en conséquence, nous multiplions leurs dimensions moins oui, encore une fois, deux fois l'épaisseur des murs.

Ainsi, pour un tube rectangulaire de 150 x 180 mm avec une épaisseur de paroi de 6 mm, la valeur recherchée sera: (150 - (6 x 2)) x (180 - (6 x 2)) = 23184 mm2, soit 0,023184 m2.

Volume

Tout est assez simple ici. Le volume d'un tuyau de tout type est égal au produit de sa longueur (moulage) par la surface en coupe. Dans le dernier exemple, le volume interne du pipeline de 25 mètres sera de 0,023184 x 25 = 0,5796 m2.

Coupe transversale et pression

Il a vécu dans le glorieux Suisse du 18ème siècle, Daniel Bernoulli. Il a vécu, il a vécu et formulé entre temps la loi, qui a ensuite marqué le début de l'hydrodynamique moderne et a été nommée en son honneur.

Si nous traduisons le langage sec des formules en russe, nous pouvons le formuler comme suit: le débit est inversement proportionnel à la pression statique du liquide ou du gaz qu’il contient.

Sur le plan pratique, cela signifie que, aux transitions du diamètre de la conduite, le débit se comporte contrairement au sens commun: une augmentation de la section transversale provoque une augmentation de la pression, tandis qu'une diminution et que l'accélération associée du mouvement d'un liquide ou d'un gaz augmente.

De nos jours, cet effet est largement utilisé dans les mécanismes à des fins diverses.

Donnons quelques exemples parmi les plus évidents rencontrés par tous.

• L'élément principal de l'unité de chauffage à domicile est l'ascenseur, une buse dans laquelle un jet d'eau avec une température et une pression plus élevées provenant du tuyau d'alimentation est injecté dans un volume rempli d'eau plus froide avec une pression basse du retour. En raison de la chute de la pression statique dans le jet, celui-ci aspire une partie de l’eau du tuyau de retour dans l’aspiration conçue à cet effet. (Voir aussi l'article Comment plier un tuyau de profil: fonctionnalités.)

• L’aérographe et l’aérographe utilisent le même effet: le flux d’air rapide dû au vide créé dans celui-ci retire le colorant du réservoir, l’écrase, le transforme en aérosol et le dépose sur la surface à peindre.

Conclusion

Nous espérons qu'ils n'ont pas fatigué le lecteur d'une profusion de chiffres, de formules et de calculs. Comme toujours, des informations supplémentaires sur les sujets que nous avons étudiés sont disponibles dans la vidéo de cet article. Des succès!