Гидравлический расчёт трубопровода: скорость, число Рейнольдса, λ по Альтшулю, потери давления по длине и местные

Обновлено: 23 октября 2026 года · ИСКРИТ

Потери давления в трубе считают по формуле Дарси-Вейсбаха: ΔP = λ·(L/d)·ρv²/2 плюс местные потери Σζ·ρv²/2. Скорость v = Q/S, число Рейнольдса Re = v·d/ν, коэффициент трения λ = 64/Re при ламинарном течении (Re < 2300) и по формуле Альтшуля λ = 0,11·(Δ/d + 68/Re)^0,25 при турбулентном. Вода 20 °C с расходом 3 м³/ч в трубе 26 мм идёт со скоростью 1,57 м/с и теряет 1108 Па на метр: на 50 м с местными сопротивлениями Σζ = 10 это 67,7 кПа, почти 7 м водяного столба.

Калькулятор

Диаметр трубы по расходу

Внутренний диаметр по расходу и выбранной скорости d = √(4Q/(3600·π·v)): для 3 м³/ч при скорости 1 м/с это 32,6 мм. Берут ближайшую трубу, у которой внутренний диаметр не меньше, и проверяют её потери давления калькулятором выше.

Что вводить

Диаметр берут внутренний: у полипропиленовой трубы 32 × 5,4 мм это 21,2 мм, у стальной водогазопроводной Ду 25 размером 33,5 × 3,2 мм около 27 мм. Эквивалентная шероховатость Δ у пластиковых и медных труб около 0,005-0,01 мм, у новых стальных 0,05-0,1 мм, у старых стальных с отложениями 0,5-1 мм. Σζ складывают по фитингам: колено, тройник, кран, у каждого свой ζ по справочнику, обычно от 0,3 до 2 у отвода и до 10 у вентиля.

Как считается

Площадь сечения S = πd²/4, скорость v = Q/(3600·S) при расходе в м³/ч. Число Рейнольдса Re = v·d/ν с кинематической вязкостью ν воды при её температуре: 1,004·10⁻⁶ м²/с при 20 °C, 0,553·10⁻⁶ при 50 °C. Динамическое давление ρv²/2, потери по длине λ·(L/d)·ρv²/2, местные Σζ·ρv²/2. Сумму переводят в метры водяного столба делением на 9807 Па.

Частые ошибки

Берут наружный диаметр вместо внутреннего, и потери выходят в разы меньше: при уменьшении диаметра вдвое потери при том же расходе растут примерно в 30 раз. Считают трение по формуле для ламинарного течения при турбулентном. Забывают местные сопротивления, а в коротких разветвлённых сетях они больше потерь по длине. Не учитывают, что горячая вода менее вязкая и Re у неё больше.

Числовой пример

Вода 20 °C, Q = 3 м³/ч, d = 26 мм, L = 50 м, Δ = 0,01 мм, Σζ = 10. S = π · 0,026²/4 = 5,31·10⁻⁴ м², v = 3/(3600 · 5,31·10⁻⁴) = 1,57 м/с. Re = 1,57 · 0,026/1,004·10⁻⁶ = 40 646, течение турбулентное. λ = 0,11 · (0,01/26 + 68/40 646)^0,25 = 0,0234. Динамическое давление 998,2 · 1,57²/2 = 1230 Па. Потери по длине 0,0234 · 50/0,026 · 1230 = 55,4 кПа, местные 10 · 1230 = 12,3 кПа, всего 67,7 кПа.

Вопросы

Как рассчитать потери давления в трубе? По Дарси-Вейсбаху: ΔP = λ·(L/d)·ρv²/2, где λ находят по числу Рейнольдса и шероховатости, плюс местные потери Σζ·ρv²/2.

Как найти коэффициент трения λ? При Re меньше 2300 λ = 64/Re, при турбулентном течении по формуле Альтшуля 0,11·(Δ/d + 68/Re)^0,25.

Какая скорость воды в трубах допустима? В системах отопления и водоснабжения обычно до 1-1,5 м/с, выше растут шум и потери давления.

Как перевести кПа в метры водяного столба? Разделить на 9,807: 67,7 кПа это 6,9 м вод. ст.

Что такое число Рейнольдса? Отношение сил инерции и вязкости Re = v·d/ν: по нему определяют, ламинарное течение или турбулентное.

Влияет ли температура воды на потери? Да, через вязкость: горячая вода менее вязкая, Re больше, а λ немного меньше.

Как подобрать диаметр трубы по расходу? d = √(4Q/(3600·π·v)) при выбранной скорости: 3 м³/ч при 1 м/с требуют внутреннего диаметра 32,6 мм.

Соседние темы: сечение воздуховода и расчёт радиаторов.