CalcToolsLab

Калькулятор расхода жидкости

Объёмный и массовый расход жидкости в четырёх режимах: расход в трубе, уравнение неразрывности для двух сечений, время заполнения резервуара и истечение из бака по Торричелли. 16 жидкостей в библиотеке для массового расхода. Вывод расхода в 8 единицах: м³/с, л/с, л/мин, л/ч, м³/ч, м³/мин, GPM, CFM. SVG-схемы трубы, диффузора, бака с истечением.

Что считает калькулятор расхода жидкости

Расход жидкости показывает, какой объём проходит через трубу, канал, отверстие или резервуар за единицу времени. Инструмент подходит для учебных задач, быстрой инженерной оценки, подбора удобных единиц и проверки порядка величины.

РежимЧто известноЧто получается
Труба или каналСкорость и сечение, расход и сечение или расход и скоростьОбъёмный расход, скорость или требуемое сечение
Массовый расходОбъёмный расход и плотность жидкостиКилограммы в секунду, килограммы в час и тонны в час
НеразрывностьДва сечения и скорость в первом сеченииСкорость во втором сечении и постоянный расход
ЗаполнениеОбъём резервуара и постоянный расходВремя заполнения или опорожнения
Истечение из бакаВысота столба, отверстие и коэффициент расходаСкорость струи, расход и оценка времени опорожнения
Внутренний диаметр
Для круглой трубы указывайте именно внутренний диаметр. Наружный диаметр без толщины стенки завышает площадь сечения и даёт завышенный расход.

Основные формулы расхода

Центральный режим использует среднюю скорость потока и внутреннюю площадь поперечного сечения. Для круглого сечения калькулятор может также найти внутренний диаметр, если известны расход и целевая скорость.

Q — объёмный расход, v — средняя скорость потока, S — площадь поперечного сечения.

S — площадь круглого сечения, d — внутренний диаметр трубы.

v — средняя скорость потока, Q — объёмный расход, S — площадь проходного сечения.

d — внутренний диаметр круглой трубы, Q — расход, v — целевая средняя скорость.

— массовый расход, ρ — плотность жидкости, Q — объёмный расход.

Объёмный расход удобен для сантехники, водоснабжения, баков и бытовых шлангов. Массовый расход нужен там, где важна масса вещества: теплообмен, дозирование, технологические линии и сравнение жидкостей с разной плотностью.

Уравнение неразрывности

Для несжимаемой жидкости количество жидкости, входящее в участок трубы, равно количеству, выходящему из него. Поэтому при уменьшении сечения поток ускоряется, а при расширении замедляется.

v1 и v2 — скорости в первом и втором сечении, S1 и S2 — площади этих сечений.

Этот режим полезен для учебных задач, диффузоров, сужений, насадков и предварительной оценки скорости во втором сечении. В текущем компоненте прямоугольный вариант в этом режиме задан как квадратное сечение по одной стороне.

Как читать результат
Если второе сечение меньше первого, скорость во втором сечении будет выше. Сам расход при этом остаётся тем же в обоих сечениях.

Заполнение резервуара и истечение из бака

Для бака, бассейна или ёмкости при постоянном расходе используется простая оценка времени. Для отверстия в баке применяется модель Торричелли: она связывает высоту столба жидкости, размер отверстия и коэффициент расхода.

t — время заполнения или опорожнения, V — объём резервуара, Q — постоянный расход.

v — идеальная скорость истечения, g — ускорение свободного падения, h — высота столба жидкости.

Q — расход через отверстие, μ — коэффициент расхода, S — площадь отверстия, g — ускорение свободного падения, h — высота столба жидкости.

t — оценка времени опорожнения, A — площадь сечения бака, μ — коэффициент расхода, S — площадь отверстия, h — начальная высота, g — ускорение свободного падения.

Отверстие или насадокКоэффициентКогда выбирать
Тонкая стенка, острый край0.62Обычное отверстие без плавного входа
Внешний цилиндрический насадок0.82Короткий сливной патрубок
Коническое сходящееся сопло0.97Плавный насадок с малыми потерями
Идеальный случай1.00Только учебная верхняя оценка без потерь

Перевод единиц расхода

Результат сразу показывается в популярных единицах. Для жидкостей чаще всего используют литры в минуту и кубометры в час; GPM нужен для англоязычных насосов и орошения, CFM чаще встречается в вентиляции, но остаётся единицей объёмного расхода.

л/мин — литры в минуту, м³/ч — кубические метры в час.

м³/ч — кубические метры в час, л/мин — литры в минуту.

Единица= м³/с= л/минГде встречается
1 м³/с160 000Гидрология, реки, дренаж
1 м³/ч0.00027816.667Газовые счётчики, насосы
1 л/с0.00160Пожарные стволы, водоснабжение
1 л/мин1.667e-51Бытовая сантехника, кран, душ
1 GPM6.309e-53.785США: насосы, орошение
1 CFM4.719e-428.317Вентиляция, компрессоры (по воздуху)

Ограничения расчёта

Калькулятор не рассчитывает расход по давлению, длине и шероховатости трубы. Для такой задачи нужны уравнение Бернулли, потери напора, режим течения и параметры трубопровода.

ВопросПоддерживаетсяКомментарий
Расход по скорости и сечениюДаОсновной режим страницы
Скорость по расходуДаНужна площадь или внутренний диаметр
Диаметр по расходу и скоростиДаТолько для круглой трубы
Массовый расходДаНужна плотность жидкости
Время заполненияДаПредполагается постоянный расход
Истечение из бакаДаУпрощённая модель Торричелли
Расход по давлениюНетНужны Бернулли и потери напора
Потери на трениеНетНужны длина, шероховатость, вязкость и число Рейнольдса
Подбор насосаНетНужна насосная характеристика и система трубопровода
Сжимаемые газыНетДля высоких скоростей нужна газодинамика
Предварительная инженерная оценка
Используйте результат как расчёт по базовой модели. Для проекта водоснабжения, отопления, пожаротушения, промышленной линии или оборудования под давлением нужна профильная проверка по нормам и исходным данным.

Часто задаваемые вопросы

Источники и нормативная база

Расчёты выполняются на основе указанных нормативных и справочных источников. Ссылки открываются в новой вкладке.

Обновлено:

Похожие инструменты

Калькулятор числа Рейнольдса

Рассчитайте число Рейнольдса формула расчета или формула расчета для трубы, прямоугольного канала, открытого русла и пластины. Есть 22 жидкости с ν и ρ, ручной ввод вязкости, гидравлический диаметр и вердикт: ламинарный, переходный или турбулентный поток.

Открыть
Калькулятор закона Бернулли

Рассчитайте давление, скорость, высоту или диаметр по уравнению Бернулли в двух сечениях трубы. Учёт неразрывности потока, проверка на кавитацию, расчёт пьезометрической и скоростной высоты. Отдельный режим — истечение из бака по формуле Торричелли.

Открыть
Калькулятор гидростатического давления

Рассчитывает давление неподвижной жидкости на глубине в трёх режимах: избыточное или абсолютное давление с силой на дно, сила на вертикальную стенку с центром давления и сообщающиеся сосуды с двумя жидкостями. В библиотеке 16 жидкостей: пресная и морская вода, ртуть, топливо, масла, спирт, глицерин, мёд, кровь и другие. Есть гравитация Земли, Луны, Марса, Юпитера, Венеры, Меркурия и ручной ввод g. Результат выводится в Па, кПа, МПа, бар, атм, мм рт. ст., м H₂O и psi.

Открыть
Калькулятор силы Архимеда

Расчёт выталкивающей силы по закону Архимеда. Три способа задать тело: объём + масса, объём + плотность материала, масса + плотность. 16 жидкостей (вода, ртуть, масла, спирт, кровь, мёд) и 16 материалов (металлы, дерево, лёд, пластик). Расчёт веса в воздухе, кажущегося веса в жидкости и автоматическое определение «плавает / тонет» с долей погружённого объёма. Поддержка частичного погружения. SVG-визуализация плавания с векторами сил.

Открыть
Калькулятор расхода воды

Рассчитайте бытовой расход воды в квартире: литры в день, м³ в месяц, ХВС, ГВС, водоотведение и примерную стоимость по вашим тарифам.

Открыть