Труба с виду простая деталь, а вопросов при расчёте объёма возникает на удивление много. Какой диаметр брать - наружный или внутренний? Что делать, если нужен не объём воды, а объём самого металла или пластика в стенке? Ниже разбираем обе задачи на калькуляторе выше и на конкретных цифрах.
Объём трубы по диаметру и длине: какой диаметр нужен
Труба геометрически - это цилиндр. Формула объёма цилиндра: V = π × r² × h, где r - радиус, h - длина (высота). Проблема в том, что у трубы фактически два диаметра: наружный и внутренний, а разница между ними - это и есть толщина стенки.
Для расчёта объёма жидкости внутри трубы берётся только внутренний диаметр. Внешний диаметр к объёму воды никакого отношения не имеет - он определяет только габариты самой трубы и расход материала на её изготовление.
В калькуляторе выше для этой задачи выберите режим «Цилиндр», укажите внутренний диаметр и длину трубы в удобных единицах - калькулятор сам переведёт всё в литры.
Пример: сколько литров в трубе диаметром 100 мм и длиной 10 метров
Возьмём трубу с внутренним диаметром 100 мм (10 см) и длиной 10 метров (1000 см). Это довольно распространённый размер - например, канализационная труба или магистраль отопления большого диаметра.
Радиус: 10 см ÷ 2 = 5 см. Площадь сечения: π × 5² = π × 25 ≈ 78,54 см². Объём: 78,54 см² × 1000 см ≈ 78 540 см³.
Переводим в литры делением на 1000: получаем примерно 78,54 литра воды помещается в такой трубе. Если ввести те же данные в калькулятор (режим «Цилиндр», диаметр 10, высота 1000, единица - см), он выдаст точно такое же число.
Держите в уме: это объём именно воды или другой жидкости внутри канала. Стенка трубы, толщина её металла или пластика к этому расчёту отношения не имеет.
Объём материала стенки трубы: режим «Кольцо»
Другая задача - посчитать не то, что внутри трубы, а сколько материала ушло на саму стенку. Тут пригодится другой режим калькулятора - «Кольцо». Он вычисляет объём как разницу между цилиндром по наружному диаметру и цилиндром по внутреннему: V = π × (R² - r²) × h, где R - наружный радиус, r - внутренний.
Задача возникает, например, когда нужно прикинуть объём бетона в трубе-опалубке, вес металла в стальной трубе или расход пластика при производстве.
Пример: толщина стенки трубы 110×100 мм, длина 1 метр
Труба с наружным диаметром 110 мм и внутренним 100 мм - типичный размер для канализационных пластиковых труб, толщина стенки здесь 5 мм. Возьмём отрезок длиной 1 метр (100 см).
Наружный радиус: 110 мм ÷ 2 = 55 мм = 5,5 см. Внутренний радиус: 100 мм ÷ 2 = 50 мм = 5 см. Площадь кольца: π × (5,5² - 5²) = π × (30,25 - 25) = π × 5,25 ≈ 16,49 см². Объём: 16,49 см² × 100 см ≈ 1649 см³, то есть около 1,65 литра.
Именно столько материала (в объёмном выражении) содержится в метровом отрезке такой трубы. Если умножить на плотность пластика или стали, получится вес - но это уже отдельный расчёт, калькулятор выше считает только объём.
Таблица: сколько литров в трубе на метр длины
Для быстрой прикидки - сколько воды помещается в одном метре трубы того или иного внутреннего диаметра. Пригодится при расчёте объёма системы отопления, водопровода или полива.
| Внутренний диаметр | Литров на 1 метр длины |
|---|---|
| 15 мм | 0,18 л |
| 20 мм | 0,31 л |
| 25 мм | 0,49 л |
| 32 мм | 0,80 л |
| 40 мм | 1,26 л |
| 50 мм | 1,96 л |
| 63 мм | 3,12 л |
| 75 мм | 4,42 л |
| 100 мм | 7,85 л |
| 110 мм | 9,50 л |
| 150 мм | 17,67 л |
Чтобы получить объём для конкретной длины трубы, умножьте значение из таблицы на длину в метрах. Труба на 32 мм длиной 15 метров вместит примерно 0,8 × 15 ≈ 12 литров.
Где пригодится расчёт объёма трубы
Проектирование систем отопления и водоснабжения строится на этих цифрах напрямую. Объём теплоносителя в контуре нужен, чтобы подобрать расширительный бак правильного размера - если взять бак меньше, чем требуется, система будет травить воздух или сбрасывать теплоноситель через предохранительный клапан при нагреве.
При заливке бетона в трубу-опалубку для свай или столбов расчёт объёма стенки не нужен вообще - там считают внутренний объём цилиндра, то есть тот же режим, что для воды: сколько бетона войдёт внутрь трубы заданного диаметра и высоты.
В строительстве и промышленности объём материала стенки трубы важен для расчёта веса конструкции, особенно когда речь о стальных трубопроводах большого диаметра - вес влияет на выбор опор, кранового оборудования при монтаже и на итоговую стоимость металла.
Полив и ирригация тоже завязаны на объём: зная, сколько литров воды проходит через метр трубы определённого диаметра, легче подобрать насос нужной производительности и рассчитать время заполнения системы.