Расширительный бак в отопительной системе является балансировочным элементом. Его основная функция заключается в выравнивании объёма теплоносителя в случае его расширения под воздействием повышенного нагрева, а также поддержании требуемого в системе давления. Однако всегда актуален вопрос: как рассчитать объём расширительного бака отопления. Ведь от этого зависит правильный выбор устройства. Для расчёта лучше использовать калькулятор, который быстро справится с поставленной задачей.
Как пользоваться калькулятором расчёта
Всё же объём является основой выбора. Объёмный параметр устройства зависит от некоторых показателей, влияющих на его изменения. А именно:
- чем больше объём теплового носителя в системе обогрева закрытого типа, тем больших габаритов стоит покупать бак;
- чем нагрев теплового носителя выше, тем больше вместимость устройства;
- чем давление теплового носителя выше (берётся возможный коэффициент), тем меньших габаритов ёмкость возможно покупать.
Это главные особенности. Теперь самое время совершить расчёт объёма расширительного бака отопления. Удобнее всего сделать это в режиме онлайн при помощи калькулятора. Всё, что от вас требуется – это заполнить форму в электронном калькуляторе и нажать расчёт.
Немного о типах расширительных баков
Эти устройства, как и сами системы отопления, разделяют на открытые и закрытые. Баки открытого типа отличаются большими габаритами и относительно низкой эффективностью, поэтому они не очень востребованы на рынке на сегодняшний день.
Устройства закрытого типа – это непроницаемые баки, разделённые внутри резиновой мембраной. Внизу циркулирует тепловой носитель, который изменяется в объёме за счёт повышения градуса. Вверху находится воздух, который закачивается туда на самом производстве. Давление воздуха изнутри равно 1,5 атмосфер.
По законам физики вода при нагревании увеличивает объём, её излишки заполняют нижнюю часть расширительного бака. При всём вода давит на мембрану, что поднимается до определённой отметки. Воздушные массы, которые давят сверху, создают в закрытой отопительной системе давление в 1,5 атмосфер, а это – необходимое условие качественной её работы.
При выборе расширительного бака обращаем внимание на следующие моменты:
- Форма бачка может быть округлой (баллонного типа) либо плоской.
- В нём применяется стойкая к температурам резина как мембрана. Она может быть диафрагмовая либо плоская.
- Выбор расширительного бака стоит делать, взяв за основу мембрану, а именно срок её службы и устойчивость к нужному давлению. Помните и о температурном нагреве теплоносителя, что будет контактировать с мембраной.
- Процессы диффузии тоже не самым лучшим образом могут сказываться на её качестве.
Если вам помог калькулятор, то добавьте его в закладки, чтобы не потерять! Сочетание клавиш CTRL+D вам в этом поможет.
Системы отопления не могут работать без теплоносителя – это известно каждому. А любая жидкость при нагреве расширяется и ей требуется куда-то деваться. Для этого и предназначен расширительный бачок. Независимо от того закрытого типа отопление или открытого – без этой детали не обойтись. Самое главное – это рассчитать необходимый объем бака для каждой конкретной схемы. Можно это сделать и самостоятельно, но есть опасность ошибки в вычислениях. Для этой цели мы предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором расчета объема расширительного бака для системы отопления, что упростит работу и исключит неверный результат.
Расширительный бачок необходим для любой системы отопленияЧитайте в статье
Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления
Как пользоваться онлайн-калькулятором
Сложностей в работе возникнуть не должно. Необходимо лишь правильно заполнить все поля. Сначала указываем мощность котла отопления – эти данные есть в технической документации. Дальше нужно отметить применяемый теплоноситель – это может быть вода или антифриз, после чего остается внести данные о максимальном давлении, при котором срабатывает предохранительный клапан и давлении подкачки воздушной камеры. С этим сложностей возникнуть не должно.
Программа выдает точный результат по объему расширителя в литрах, все четко и понятно.
Вот так выглядит расширительный бак в разрезеНекоторые пояснения к расчетам
]]]]]]>]]]]>]]>
Вычисления онлайн-калькулятором производятся по формуле:
Vb = Vt × Kt / F, где
- Vb — необходимый объем расширителя;
- Vt — объем теплоносителя в системе;
- Kt — повышающий коэффициент, который принимает во внимание расширение теплоносителя при нагреве. Может зависеть от различных параметров и изменяется нелинейно. В программе уже заложены все данные и алгоритмы, что означает, что самому пользователю производить сложные вычисления не нужно;
- F — так называемый вычисляемый коэффициент эффективности мембранного расширительного бака. Он выражается следующей зависимостью: F = (Pmax – Pb) / (Pmax + 1). При этом:
- Pmax — максимальное давление системы при котором срабатывает предохранительный клапан. Эти данные можно найти в технической документации отопительного оборудования;
- Pb — давление в воздушной камере. Она изначально может быть накачана – в этом случае данный параметр можно найти в технической документации. В любом случае давление можно изменять самостоятельно до необходимого, подкачивая камеру насосом или же стравливая воздух через специальный клапан.
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями
Ссылка на статью успешно отправлена!
Отправим материал вам на e-mail
Существует множество плюсов, почему стоит выбрать отопительную систему закрытого типа. Она занимает меньше места, так как расширительный бак не обязательно монтировать на самом верху. Она более простая в настройках, а также работает в экономичном режиме. Что важно жидкость не соприкасается с воздухом и не испаряется. Все названные характеристики способствуют более длительному сроку службы радиаторов и всем стальным элементам оборудования.
Расширительный бак позволяет компенсировать объем воды под воздействием температуры. Его устанавливают на обратных магистралях, неподалеку от источника обогрева. Перед его монтажом стоит решить, какие параметры данного элемента имеют значение. В данной ситуации может помочь специальный калькулятор для определения объема бачка. При осуществлении вычислений понадобятся некоторые подсказки, которые приводятся ниже.
Расширительный бачок в работе
Калькулятор расчета объема расширительного бака для отопительной системы
Что нужно знать при проведении расчетов
При установке отопительной системы, не всегда получается сэкономить полезную площадь, что так важно в малогабаритных помещениях. Но при этом можно узнать точный объем нужного устройства. При вычислениях используется такая формула:
Vb (объем бачка) = Vt(объем жидкости теплоносителя)*Kt ( коэффициент, учитывающий расширение под влиянием тепла)/F(коэффициент производительности мембранного бака)
Чтобы определить объем теплоносителя используются такие методы:
- засекается время пробного наполнения всей конструкции. Это можно сделать с помощью водомера;
- складываются все объемы присутствующих механизмов – труб, батарей и источников тепла;
- применяется соответствие 15 литров жидкости теплоносителя на каждый киловатт мощности оборудования.
Расчет объема на отдельном примере
Коэффициент, учитывающий тепловое расширение используемого теплоносителя, зависит от наличия антифризных добавок. Он меняется в зависимости от процентного соотношения данных добавок, а также может меняться под влиянием температуры. Есть специальные таблицы, где можно посмотреть данные из расчета нагревания теплоносителя. Такая информация внесена в калькулятор. Если используется вода, то это обязательно отображается в программе.
Незамерзающие жидкости в качестве теплоносителя особенно актуальны при необходимости отключать отопление в холодное время года.
Обязательно учитывается коэффициент эффективности мембранного расширительного бака. Его можно определить по такой формуле:
F= (Pm-Pb)/(P1+1)
При этом Pm обозначает максимальное давление, которое может привести к аварийному включению специального клапана безопасности. Это значение должно указываться в паспортных данных изделия.
На схеме показан вариант монтажа устройства
Pb – это давление для подкачки воздушной камеры устройства. Если конструкция уже была подкачана, то параметр указывается в технических характеристиках. Это величину можно менять самостоятельно. Например, производить докачку насосом для автомобиля или убирать лишний воздух при помощи вмонтированного ниппеля. Для автономных систем рекомендуемый показатель – 1-1,5 атмосфер.
Статья по теме:
Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте
Расчет теплоносителя в системе отопления
Стальная труба
Медная труба
Диаметр
Выберите 8х1,0мм 10х1,0мм 12х1,0мм 15х1,0мм 18х1,0мм 22х1,0мм 28х1,0мм 35х1,0мм 35х1,5мм 42х1,5мм 54х2,0мм 76х2,0мм 89х2,0ммДиаметр
Выберите 8х1,0мм 10х1,0мм 12х1,0мм 15х1,0мм 18х1,0мм 22х1,0мм 28х1,0мм 35х1,0мм 35х1,5мм 42х1,5мм 54х2,0мм 76х2,0мм 89х2,0мм МетражДиаметр
Выберите 8х1,0мм 10х1,0мм 12х1,0мм 15х1,0мм 18х1,0мм 22х1,0мм 28х1,0мм 35х1,0мм 35х1,5мм 42х1,5мм 54х2,0мм 76х2,0мм 89х2,0ммМетраж
Диаметр
Выберите 8х1,0мм 10х1,0мм 12х1,0мм 15х1,0мм 18х1,0мм 22х1,0мм 28х1,0мм 35х1,0мм 35х1,5мм 42х1,5мм 54х2,0мм 76х2,0мм 89х2,0ммПолипропиленовая труба
Металлопластик (Pex)
Любая труба
Алюминиевые радиаторыЧугунные радиаторы
Количество теплоносителя в котле, расш. Баке и пр.
РАСЧЕТ EXCEL БАКА РАСШИРЕНИЯ ГИДРОННОЙ СИСТЕМЫ в соответствии со стандартами ASHRAE …
Расширительный бак EasyCalcHYDRONIC SYSTEM РАСЧЕТ БАКА РАСШИРЕНИЯ (c) 2000 ASHRAE Справочник, HVAC системы и оборудование, Проектирование гидравлических систем отопления и охлаждения, Глава 12 MODA GDMW, Отдел инженерного проектирования, Разработано: Эдгаром И. Лимом, EasyCalc Software
®
Уравнения для расширительных баков: Адрес электронной почты программного обеспечения EasyCalc
№ задания.:
Дата Подготов.
5/6/2013
● Для закрытых резервуаров с интерфейсом воздух / вода:
Уравнение (12)
(Иногда называют простым стальным резервуаром)
● Открытые резервуары с интерфейсом воздух / вода: Уравнение (13)
(т.е. резервуар, открытый для атмосферы и должен быть расположен выше самой высокой точки в системе)
● Для мембранных резервуаров: уравнение (14)
(Гибкая мембрана между воздухом и водой. Другой конфигурацией является резервуар для мочевого пузыря)
НЕОБХОДИМЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТОВ
Где: Высота места над уровнем моря (м) ► об.расширительного бака, галлон (закрыт, открыт, диафрагма) Vt = V s = объем воды в системе, галлоны t 1 = более низкая температура, ° F t 2 = более высокая температура, ° FP a = атм.пресс.psia (14,696 фунтов на кв. дюйм на уровне моря) P 1 = давление при более низкой температуре, psia P 2 = давление при более высокой температуре, psia 3 v 1 = удельный объем воды при более низкой температуре, фут / фунт 3 v 2 = удельный объем воды при более высокой температуре температура фут / фунт Δt = (t2 − t1), ° F, перепад температур α = линейный коэффициент теплового расширения, в / в ° F
Расчет расширительного бака
Ввод данных 0
Закрыт
Открыт
Мембрана
►
39
Temp T2 Hi
144
3000
30003000
3000
40
40
40
40
220
220
220
220
220
220
220
220
220000 ,696
14,696
не требуется.
220 не требуется.
4.0
4.0
не требуется.
4,0
39,7
39,7
не требуется.
39.7
0.01602
50E-06
6.50E-06
6.50E-06
(α составляет 6,5 × 10–6 дюймов / дюйм F для стали или 9,5 × 10–6 дюймов / дюйм F для меди)
`Объем воды в компонентах системы Hydronic (охлаждение или обогрев) Компоненты системы Hydronic
Данные оборудования (системные компоненты) Vol. воды в системе Объем воды Содержание литров Галлоны
Система распределения трубопроводов 0,0057 литров на литр воздушного потока
Всего Lps
Воздухоочистители
1,2 литра на тонну охлаждения
Всего тонн
Чиллеры
.7 литров на тонну охлаждения
Всего тонн
Фанкойлы
Радиаторы котлов
1,9 литра на кВт 2 литра на м2 поверхности нагрева
Всего кВт всего. м2 HS
Коэффициент безопасности Total Plus для других компонентов, арматуры и т. д. (%)
0,0%
Общий общий объем воды в программном обеспечении системы 2008
1
11356.25
3000.00
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
11356.25 11356 литров
3000.00 3000 галлонов Расширительный бак EasyCalcРасширительный бак EasyCalc
Расчет объема воды в системах распределительных трубопроводов
a
Таблица 2 Данные о стальных трубах (выдержки) (c) 2000 ASHRAE Hndbp Cha, Chand Sys. & Equipment
Ном. Размер трубы Длина трубы
a
Область потока. 2
дюйма
мм
метра
мм
1/2 «3/4» 1 «1-1 / 4» 1-1 / 2 «2» 2-1 / 2 «3» 4 «5 «6» 8 «10» 12 «14» 16 «18» 20 «
15 20 25 32 40 50 65 75 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500
4.25
196 344 557,6 965 1313 2165 3089 4769 8213 12907 18639 32280 50870 72190 87290 114000 144300 179400
19 333
822
литров на
Water Vol.
Water Vol.
Линейный счетчик
литров
галлонов
0,196 0,344 0,558 0,965 1,331 2,165 3,089 4,769 8,213 12,907 18,639 32,280 50,870 72,190 87,290 114,000 144,300 179,400
0,8 24,9 720,9 190 000 0,2000 9 0002 11 000 2 000 9 000 25 2802,7 3000,00 галлонов
Общий объем воды в распределительных трубопроводах
ПРИМЕЧАНИЯ: (c) Справочник ASHRAE 2000 года, Системы и оборудование HVAC, Проектирование гидравлических систем отопления и охлаждения, глава 12
Система низкотемпературной воды (LTW). Максимум. допустимая рабочая пресс. для низкого давления. Котлы 160 фунтов на квадратный дюйм, с макс. температура ограничение 250 ° F.
Система среднетемпературной воды (MTW). Работает при температуре между 250 и 350 ° F, с давлением, не превышающим 160 фунтов на квадратный дюйм.
Обычный макс. рабочий пресс для котлов для систем LTW составляет 30 фунтов на квадратный дюйм
Обычная расчетная температура подачи составляет ок. 250 до 325 ° F, с обычным предварительным рейтингом 150 фунтов на квадратный дюйм для котлов и оборудования.
Система высокотемпературной воды (HTW).
Система охлажденной воды (CW). Нормально работает с расчетной температурой подачи воды от 40 до
Работает при темп. более 350 ° F & обычное давление около 300 фунтов на квадратный дюйм. Максимум. Расчетная температура приточной воды обычно составляет около 400 ° F, без давления.рейтинг для котлов и оборудования. около 300 фунтов на квадратный дюйм
55 ° F, обычно 44 или 45 ° F, и при пресс. до 120 фунтов на квадратный дюйм.
Подключенные трубопроводы в гидравлических системах подвержены расширению и сжатию из-за изменений температуры системы. особенно во время начального заполнения системы. Расширительные баки (или компрессионные баки) необходимы для защиты от теплового расширения системы трубопроводов из-за повышения температуры. Во время первоначального заполнения система трубопроводов может испытывать наибольшее тепловое расширение.В соответствии с надлежащей практикой проектирования, чтобы уменьшить размер расширительного бака, предпочтительно устанавливать бак перед насосом системы. Размер резервуара также может быть уменьшен, если резервуар установлен в самой высокой точке системы трубопроводов, где давление является самым низким. Как пример, ниже темп. для системы отопления обычно нормальная температура окружающей среды. в условиях заполнения (например, 50 ° F) и при более высокой температуре. рабочая температура подаваемой воды для системы. Для системы охлажденной воды, более низкая температура.это расчетная температура подачи охлажденной воды, и более высокая температура. температура окружающей среды. (например, 95 ° F или 115 ° F для горячих зон KSA). Для двойной температуры. горячая / охлажденная система, более низкая темп. является расчетной температурой подачи охлажденной воды, и более высокой темп. является расчетной температурой подачи горячей воды.
Давление в расширительном баке обычно задается следующими параметрами: 1) Нижнее давление обычно выбирается для поддержания положительного давления в самой высокой точке системы (обычно около 10 фунтов на кв. Дюйм или 24).696 фунтов на квадратный дюйм). 2) Высший пресс. обычно устанавливается макс. президент допускается в месте расположения предохранительного клапана (ов) без их открытия. Другие соображения должны гарантировать, что (1) Pres. ни одна точка в системе никогда не опустится ниже предела насыщения. при темп. операционной системы и (2) все насосы имеют достаточную чистую положительную всасывающую головку (NPSH) для предотвращения кавитации.
eil software 2008
2
Расширительный бак EasyCalc
Расширительный бак EasyCalc
Примечания на стр. 2 выше да Пример расчета расширительных баков Начиная с 2000 года Справочник ASHRAE, HVAC Systems & Equipment, Chap.12 Пример 1. Определите размер расширительного бака для системы отопления, которая будет работать при проектной температуре от 180 до 220 ° F. Минимальное давление в резервуаре составляет 10 фунтов на квадратный дюйм (24,7 фунтов на квадратный дюйм), а максимальное давление составляет 25 фунтов на квадратный дюйм (39,7 фунтов на квадратный дюйм). (Атмосферное давление составляет 14,7 фунтов на квадратный дюйм.) Объем воды составляет 3000 галлонов. Трубопровод стальной. 1. Рассчитайте необходимый размер для закрытого резервуара (стальной резервуар) с интерфейсом воздух / вода. Решение: для более низкой температуры t 1 используйте 40 ° F из таблицы 3 в гл. 6 Руководства ASHRAE — Основы,
, данные:
v1 при 40 ° F = 0.01602 фут 3 / фунт v2 при 220 ° F = 0,01677 фут 3 / фунт
Па = P1 = P2 = v1 = v2 = & Dgr; t = α = Vt =
14,7
14,696
24,7
4,0
39,7
39,7
0,01602
0,01602
0,01677
0,01677
180
180
6.50E-06
6.50E-06
578
39
Решение: с использованием уравнения (12), данных ASHRAE в формуле согласно примеру №1)
Ответы: Объем расширительного бака мембраны Vt = Vt =
578 39
галлона (данные ASHRAE в соответствии с примером № 1) Галлоны (расчет записей пользователя на стр. 1)
Пример 2. Если вместо мембранного стального резервуара должен использоваться резервуар с диафрагмой, какой размер резервуара будет быть обязательным? ASHRAE Data Users Entry Пример 2 Страница данных Vs = 3000 3000 t1 = 40 40 t2 = 220 220
Данные:
P1 = P2 = v1 = v2 = Δt = α = Vt =
24.7
Решение: Использование уравнения (14), данных ASHRAE в формуле согласно примеру № 2)
4.000
39.7
39.7
0,01602
0,01602
0,01677
0006.50E-06
6.50E-06
344
144
Ответы: Объем расширительного бака мембраны Vt = Vt =
344 144
галлона (данные ASHRAE согласно примеру № 2 пользователя) Галлоны (данные пользователя № 2) Расчет записей на стр. 1)
МИНИМАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ БАКА РАСШИРЕНИЯ Расширительный бак должен находиться под давлением, чтобы обеспечить как минимум 28 фунтов на кв. Дюйм (28 кПа) положительного давления в самой высокой точке в системе гидравлических трубопроводов.Это также гарантирует, что воздух не будет втянут в трубопровод. Количество давления наддува в фунтах на квадратный дюйм (psi), которое требуется в расширительном баке, равно 4 фунтам на кв. Дюйм (28 кПа) плюс высота (в футах) от чиллера до самой высокой точки в гидравлической системе, деленная на 2,31 , Пример: расширительный бак. 10 футов. Гидравлическая система подключена к вентилятору воздуха на крыше на высоте 100 футов. Общее давление, требуемое в расширительном баке: 4 фунта на кв. Дюйм (100 футов — 10 футов) / 231 = 42,96 фунтов на квадратный дюйм Таким образом, расширительный бак с предварительно заряженным прессом. на 40 фунтов на квадратный дюйм от фабрики потребуется дополнительно
.Калькулятор объема бака Бак Схема: Горизонтальный цилиндр
с плоскими головками резервуаров
Использование калькулятора
Оцените общую вместимость и заполненные объемы в галлонах и литрах резервуаров, таких как масляные резервуары и резервуары для воды. Предполагает внутренние размеры бака .
Enter U.S. размеры в футах (футах) или дюймах (дюймах) или метрические размеры в метрах (м) или сантиметрах (см). Результаты представлены в жидких галлонах США, галлонах Imperial (Великобритания), кубических футах (футах), метрических литрах и кубических метрах (м³).
* Фактические объемы заполнения могут отличаться. Расчет объема резервуара основан на геометрии резервуара, показанной ниже. Эти формы резервуаров рассчитываются исходя из точных геометрических твердых форм, таких как цилиндры, круги и сферы. Реальные резервуары для воды и масла могут не иметь идеальной геометрической формы или могут иметь другие особенности, не учитываемые здесь, поэтому эти расчеты следует рассматривать только как оценки.
Методы расчета объема резервуаров и объема жидкости внутри резервуара
Приведенные ниже методы дают вам кубические меры, такие как футы 3 или м 3 в зависимости от ваших единиц измерения. Если вы рассчитываете объем заполненного резервуара вручную, используя эти методы, вы можете перевести кубические футы в галлоны и кубические метры в литры с помощью нашего Калькулятор преобразования объема.
Горизонтальный цилиндр Всего Объем резервуара в форме цилиндра — это площадь, A, круглого конца, умноженная на длину, l.A =
πr 2 где r — радиус, равный 1/2 диаметра или d / 2. Следовательно:
В (бак) = πr 2 л
Рассчитайте заполненный объем горизонтального цилиндрического резервуара, сначала найдя площадь A круглого сегмента и умножив ее на длину l.
Площадь круглого сегмента, серая заштрихованная область, равна A = (1/2) r 2 ( θ — sin θ ), где θ = 2 * арккос (м / р) и θ в радианах.Следовательно, V (сегмент) = (1/2) r 2 ( — sin ) l. Если высота заполнения f меньше 1/2 от d, то мы используем сегмент, созданный из заполненной высоты, и V (заполнение) = V (сегмент) . Однако, если высота заполнения f больше 1/2 от d, то мы используем сегмент, который создается пустой частью резервуара, и вычитаем его из общего объема, чтобы получить заполненный объем; V (заполнение) = V (бак) — V (сегмент) .
Вертикальный резервуар
Всего Объем резервуара в форме цилиндра — это площадь А круглого конца, умноженная на высоту, ч. A =
πr 2 , где r — радиус, равный d / 2.Следовательно:
В (бак) = πr 2 ч
Заполненный объем резервуара с вертикальным цилиндром — это просто более короткий цилиндр с таким же радиусом r и диаметром d, но теперь высота равна высоте заполнения или f. Следовательно:
V (заполнение) = πr 2 f
Всего Объем резервуара прямоугольной призмы равен длине, умноженной на ширину и высоту.Следовательно,
В (бак) = lwh
Заполненный объем прямоугольного резервуара — только более короткая высота с той же самой длиной и шириной. Новая высота — высота заполнения или f. Следовательно:
V (заполнение) = lwf
Объем овального резервуара рассчитывается путем нахождения области, А, конца, который является
Форма стадиона и умножение его на длину, л.A =
πr 2 + 2ra, и можно доказать, что r = h / 2 и a = w — h, где w> h всегда должно быть истинным. Следовательно:
В (бак) = (№ 2 + 2ra) л
Объем заполнения горизонтального овального резервуара лучше всего рассчитывать, если предположить, что это две половины цилиндра, разделенные прямоугольным резервуаром. Затем мы вычисляем объем заполнения 1) а
Горизонтальный резервуар для цилиндров , где l = l, f = f и диаметр d = h, и 2) a Прямоугольный резервуар , где l = l, f = f, а ширина прямоугольника w представляет собой a = w — h овального резервуара.
V (заполнение) = V (заполнение-горизонтальный цилиндр) + V (заполнение-прямоугольник)
Линейное тепловое расширение
Когда объект нагревается или охлаждается, его длина изменяется на величину, пропорциональную исходной длине и изменению температуры. Линейное тепловое расширение — изменение длины — объекта может быть выражено как
dl = L 0 α (t 1 — t 0 ) (1)
, где
дл = изменение длины объекта (м, дюймы)
L 0 = начальная длина объекта (м, дюймы)
α = коэффициент линейного расширения ( м / м o C, в / в o F)
т 0 = начальная температура ( o C, o F)
т 1 = конечная температура ( o C, или F)
Конечную длину объекта можно рассчитать как
L 1 = L 0 + dl
= L 0 + L 0 α (t 1 — t 0 ) (2)
, где
L 1 = конечная длина объекта (м, дюймы)
Примечание! — коэффициенты линейного расширения для большинства материалов зависят от температуры.
Пример — Расширение труб из меди, углеродистой и нержавеющей стали
Для более широких температурных диапазонов — рассчитайте меньшие промежутки и интегрируйте результаты.
Онлайн-калькулятор линейного теплового расширения
Линейные температурные коэффициенты — α — для некоторых распространенных металлов
- алюминий: 0,000023 (м / м o C) (23 мкм / м o C)
- сталь: 0,000012 (м / м o C) (12 мкм / м o C)
- медь: 0.000017 (м / м o C) (17 мкм / м o C)
- больше коэффициентов ..
- больше металлов ..
Пример — Расширение алюминиевого луча
Алюминиевая конструкция рассчитана на температуру от до 30 o C до 50 o C . Если длина луча составляет 6 м при сборке при 20 o C — кратчайшая конечная длина луча при минимальной температуре -30 o C может быть рассчитана как
L 1 = (6 м) + (6 м) (0.000023 м / м o C) ((-30 o C ) — (20 o C) )
= 5,993 м
Самая длинная конечная длина луча при максимальной температуре 50 o C можно рассчитать как
L 1 = (6 м) + (6 м) (0,000023 м / м o C) ((50 o C ) — (20 o C) )
= 6.004 м
Поверхностное расширение
Величина, на которую увеличивается единица площади материала при повышении температуры на один градус, называется , коэффициент поверхностного (площадь) расширения .
Кубическое расширение
Объем, на который увеличивается единичный объем материала при повышении температуры на один градус, называется , коэффициент кубического расширения .
Плотность равна , отношение массы к объему вещества:
ρ = м / В [1]
, где
ρ = плотность, единицы измерения [кг / м 3 ] или [фунты / фут 3 ]
м = масса, единицы измерения [кг] или [фунт]
V = объем, единицы измерения обычно [м 3 ] или [футы 3 ]
Удельный вес равен отношение массы к объему вещества:
γ = (м * г) / V = ρ * g [2]
, где
γ = удельный вес, единицы измерения [Н / м 3 ] или [фунты f / фут 3 ]
м = масса, единицы измерения [г] или [фунт]
г = ускорение под действием силы тяжести, единицы измерения обычно [м / с 2 ] и значение на Земле обычно задается как 9.80665 м / с 2 или 32.17405 фут / с 2
V = объем, единицы измерения обычно [см 3 ] или [футы 3 ]
ρ = плотность, единицы измерения обычно [г / см 3 ] или [фунт / фут 3 ]
Табличные значения и пересчет единиц плотности приведены под рисунками. Внизу страницы приведены примеры расчетов с использованием горячего и холодного воздуха.
См. Также Воздух Состав и молекулярная масса, Плотность при переменном давлении , Коэффициенты диффузии для газов в воздухе, Динамическая (абсолютная) и кинематическая вязкость, Число Прандтля, Удельная теплоемкость при изменяющейся температуре и Удельная теплоемкость при переменном давлении, Тепловая Проводимость, температуропроводность, свойства в условиях газожидкостного равновесия и теплофизические свойства воздуха, для других свойств воздуха .
Для других веществ см. Плотность и Удельный вес ацетона, аммиака, аргона, бензола, бутана, углекислого газа, оксида углерода, этана, этанола, этилена, гелия, водорода, метана, метанола, азота, кислорода , пентан, пропан, толуол и вода, а также плотность сырой нефти , плотность мазута , плотность смазочного масла и плотность реактивного топлива в зависимости от температуры.
Онлайн калькулятор плотности воздуха
Приведенный ниже калькулятор можно использовать для расчета плотности воздуха и удельного веса при заданных температурах и атмосферном давлении.
Выходная плотность дана как кг / м 3 , фунт / фут 3 , фунт / галлон (США) и sl / фут 3 . Удельный вес дан как Н / м 3 и фунт ф / фут 3 .
Примечание! Температура должна находиться в пределах -100 — 1600 ° C, -140 — 2900 ° F, 175 — 1900 K и 315 — 3400 ° R, чтобы получить действительные значения.
Плотность воздуха и удельный вес при атмосферном давлении:
Вернуться к началу
Плотность воздуха при температуре и давлении окружающей среды:
Вернуться к началу
Плотность воздуха при различных давлениях и температурах:
Вернуться к началу
Плотность воздуха при газожидкостном равновесном давлении:
Вернуться к началу
Коэффициент теплового расширения воздуха при атмосферном давлении:
Вернуться к началу
Плотность, удельный вес и Коэффициент теплового расширения воздуха при давлении в 1 атмосферу при температурах, указанных в ° F:
Для полной массы стола и коэффициента теплового расширения — поверните экран!
| Температура | Плотность | Удельный вес | Коэффициент теплового расширения 9013 9013 901 950 9000 9013 9013 9013 9013 9013 9013 9013 00 / фут 3 ] | [сл / фут 3 * 10 -3 ] | [фунт м / галлон (США))] | [кг / м 3 ] | [фунтов f / фут 3 ] | [н / м 3 ] | [x10 -3 ° F -1 ] | ||||
| -100 | 0. | 1104 | +3,431 0,01476 | 1,768 0,1104 | 17,34 2,83 | ||||||||
| -50 0,0968 | 3,010 0,01295 | 1,551 0,0968 | 15,21 2,48 | ||||||||||
| -20 | 0,0902 | 2,803 | 0,01206 | 1,445 | 0,0902 | 14,170101 | 2,30 | ||||||
| 0 | 0.0862 | +2,681 | 0,01153 | 1,382 | 0,0862 | 13,55 | 2,20 | ||||||
| 10 | 0,0844 | 2,624 | 0,01128 | 1,352 | 0,0844 | 13,26 | 2,15 | ||||||
| 20 | 0.0826 | 2.569 | 0.01105 | 1.324 | 0.0826 | 12.98 | 2.10 | ||||||
| 30 | 0.0810 | +2,516 | 0,01082 | 1,297 | 0,0810 | 12,72 | 2,06 | ||||||
| 40 | 0,0793 | 2,466 | 0,01061 | 1,271 | 0,0793 | 12,46 | 2,02 | ||||||
| 50 | 0,0778 | 2,418 | 0,01040 | 1,246 | 0,0778 | 12,22 | 1,98 | ||||||
| 60 | 0.0763 | 2,372 | 0,01020 | 1,222 | 0,0763 | 11,99 | 1,94 | ||||||
| 70 | 0,0749 | 2,327 | 0,01001 | 1,199 | 0,0749 | 11,76 | 1,90 | ||||||
| 80 | 0,0735 | 2,284 | 0,00982 | 1,177 | 0,0735 | 11,55 | 1,87 | ||||||
| 100 | 0.0709 | +2,203 | 0,00948 | 1,135 | 0,0709 | 11,14 | 1,80 | ||||||
| 120 | 0,0685 | 2,128 | 0,00915 | 1,097 | 0,0685 | 10,75 | 1,74 | ||||||
| 140 | 0,0662 | 2,057 | 0,00885 | 1,060 | 0,0662 | 10,40 | 1,68 | ||||||
| 160 | 0.0641 | +1,991 | 0,00856 | 1,026 | 0,0641 | 10,06 | 1,63 | ||||||
| 180 | 0,0621 | 1,929 | 0,00830 | 0,994 | 0,0621 | 9,75 | 1,58 | ||||||
| 200 | 0,0602 | 1,870 | 0,00804 | 0,964 | 0,060 | 9,45 | 1,53 | ||||||
| 250 | 0.0559 | 1.738 | 0,00747 | 0,896 | 0,0559 | 8,78 | 1,41 | ||||||
| 300 | 1,622 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 На ОДНО СЕТИ | 0,0489 | 1,521 | 0,00654 | 0,784 | 0,0489 | 7,69 | 1,23 | |||||
| 400 | 0.0461 | 1,432 | 0,00616 | 0,738 | 0,0461 | 7,24 | 1,16 | ||||||
| 450 | 0,0436 | 1,354 | 0,00582 | 0,698 | 0,0436 | 6,84 | 1,10 | ||||||
| 500 | 0,0410 | 1,274 | 0,00548 | 0,656 | 0,0410 | 6,43 | 1,05 | ||||||
| 600 | 0.0371 | 1,152 | 0,00496 | 0,599 | 0,0371 | 5,82 | 0,96 | ||||||
| 700 | 0,0340 | 1,057 | 0,00455 | 0,545 | 0,0340 | 5,35 | 0,88 | ||||||
| 800 | 0,0315 | 0,978 | 0,00421 | 0,5042 | 0,0315 | 4,94 | 0,81 | ||||||
| 1000 | 0.0272 | 0,845 | 0,00363 901 950 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 100 | 0,0213 | 0,663 | 0,00285 | 0,3416 | 0,0213 | 3,35 | 0,54 | |||
| 1600 | 0.0193 | 0,599 | 0,00257 | 0,3085 | 0,0193 | 3,03 | 0,49 | ||||||
| 1800 | 0,0176 | 0,546 | 0,00235 | 0,2813 | 0,0176 | 2,76 | 0,45 | ||||||
| 2000 | 0,0161 | 0,501 | 0,00216 | 0,2583 | 0,0161 | 2,53 | 0,42 | ||||||
Вернуться к началу
Плотность и удельный вес воздуха 9 ° С, давление 1 ° С, давление 1 ° С, температура 1 ° С, давление 1 ° С, при атмосферном давлении, при температуре 1 ° С, при температуре 1 ° С, при температуре 1 ° С, при температуре 1 ° С, при температуре 1 ° С, при температуре 1 ° С при давлении в атмосфере:
Для полного веса стола и коэффициента теплового расширения — поверните экран!
| Температура | Плотность | Удельный вес | Коэффициент теплового расширения | ||||||||
| 9013 9013 3000000000000 | [фунт м / фут 3 ] | [сл / фут 3 * 10 -3 ] | [фунт м / галлон (США)) | [н / м 3 ] | [фунтов f / фут 3 ] | [x10 -3 K -1 ] | |||||
| 75 | 1.783 | 0,1113 3,460 | 0,01488 17,49 | 0,11131 5,14 | |||||||
| -50 1,582 | 0,0988 3,070 | 0,01320 15,52 | 0,09878 4,55 | ||||||||
| -25 | 1.422 | 0.0888 | 2.759 | 0.01187 | 13.94 | 0.08877 | 4.08 | ||||
| -15 | 1.367 | 0.0853 | 2.652 | 901 901 901 901 901 9 950 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 Все 901 901 901 901 901 901 все 901 901 все 901 901 все еще 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 все 901 901 901 901 все 901 901 все 901 901 все 901 901 все 901 901 901 все 901 901 901 все 901 901 все 901 901 все 901 901 901 901 901 901 901 901 все еще не могут быть использованы. -5 | 1,316 | 0,0821 | 2,5553 | 0,01098 | 12,90 | 0,08214 | 3,76 |
| 0 | 1.292 | 0,0806 | 2,50 6 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 ВД | 1,246 | 0,0778 | 2,418 | 0,01040 | 12,22 | 0,07780 | 3,56 | |
| 15 | 1.225 | +0,0765 | 2,376 | 0,01022 | 12,01 | 0,07645 | 3,50 | ||||
| 20 | 1,204 | 0,0752 | 2,336 | 0,01005 | 11,81 | 0,07516 | 3,43 | ||||
| 25 | 1,184 | 0,0739 | 2,297 | 0,00988 | 11,61 | 0,07390 | 3,38 | ||||
| 30 | 1.164 | +0,0727 | 2,259 | 0,00972 | 11,42 | 0,07269 | 3,32 | ||||
| 40 | 1,127 | 0,0704 | 2,188 | 0,00941 | 11,06 | 0,07039 | 3,21 | ||||
| 50 | 1,093 | 0,0682 | 2,120 | 0,00912 | 10,72 | 0,06822 | 3,12 | ||||
| 60 | 1.060 | 0,0662 | 2,057 | 0,00885 | 10,40 | 0,06619 | 3,02 | ||||
| 80 | 1,000 | 0,0625 | 1,941 | 0,00835 | 9,81 | 0,06245 | 2,85 | ||||
| 100 | 0,9467 | 0,0591 | 1,837 | 0,00790 | 9,28 | 0,0510 | 2,70 | ||||
| 125 | 0.8868 | 0,0554 | 1,721 | 0,00740 | 8,70 | 0,05536 | 2,51 | ||||
| 150 | 0,8338 | 0,0521 | 1,618 | 0,00696 | 8,18 | 0,05206 | 2,33 | ||||
| 175 | 0,7868 | 0,0491 | 1,527 | 0,00657 | 7,72 | 0,04912 | 2,22 | ||||
| 200 | 0.7451 | +0,0465 | 1,446 | 0,00622 | 7,31 | 0,04651 | 2,10 | ||||
| 225 | 0,7078 | 0,0442 | 1,373 | 0,00591 | 6,94 | 0,04419 | 2,01 | ||||
| 300 | 0,6168 | 0,0385 | 1,197 | 0,00515 | 6,05 | 0,03850 | 1,76 | ||||
| 400 | 0.5238 | 0,0327 | 1,016 | 0,00437 | 5,14 | 0,03270 | 1,52 | ||||
| 500 | 0,4567 | 0,0285 | 0,886 | 0,00381 | 4,48 | 0,02851 | 1,32 | ||||
| 600 | 0,4043 | 0,0252 | 0,784 | 0,00337 | 3,96 | 0,02524 | 1,16 | ||||
| 700 | 0.3626 | 0,0226 | 0,704 | 0,00303 | 3,56 | 0,02264 | 1,03 | ||||
| 800 | 0,3289 | 0,0205 | 0,638 | 0,00274 | 3,23 | 0,02053 | 0,94 | ||||
| 900 | 0,3009 | 0,0188 | 0,584 | 0,00251 | 2,95 | 0,01879 | 0,86 | ||||
| 1000 | 0.2773 | 0,0173 | 0,538 | 0,00231 | 2,72 | 0,01731 | 0,80 | ||||
| 1100 | 0,2571 | 0,0160 | 0,499 | 0,00215 | 2,52 | 0,01605 | 0,75 | ||||
Вернуться к началу
Перевод единиц плотности:
Преобразователь плотности
килограмм / кубический метр [кг / м 3 ] = грамм / литр [г / л], килограмм / литр [кг / л] = грамм / кубический сантиметр [г / см 3 ] = тонна (метрическая система) / кубический метр [т / м 3 ], один раз / галлон (жидкость в США) [унция / галлон (US liq)] фунт / кубический дюйм [фунт / в 3 ], фунт / кубический фут [фунт / фут 3 ], фунт / галлон (Великобритания) [фунт / галлон (Великобритания)], фунт / галлон (жидкость США) [фунт / галлон (США лик) ], слизняк / кубический фут [sl / ft 3 ], тонна (короткая) / кубический ярд [тонна (короткий) / ярд 3 ], тонна (длинная) / кубический ярд [yd 3 ]
- 1 г / см 3 = 1 кг / л = 1000 кг / м 3 = 62.428 фунтов / фут 3 = 0,03613 фунтов / дюйм 3 = 1,9403 сл / фут 3 = 10,0224 фунт / галлон (Великобритания) = 8,3454 фунт / галлон (США) = 0,5780 унций / в 3 = 0,7525 тонна (длинный) / год 3
- 1 г / л = 1 кг / м 3 = 0,001 кг / л = 0,000001 кг / см 3 = 0,001 г / см 3 = 0,99885 унций / фут 3 = 0,0005780 унций / в 3 = 0,16036 унций / галлон (Великобритания) = 0,1335 унций / галлон (США) = 0,06243 фунта / фут 3 = 3,6127×10-5 фунтов / в 3 = 1,6856 фунтов / ярд 3 = 0.010022 фунт / галлон (Великобритания) = 0,0083454 фунт / галлон (США) = 0,0007525 тонн (длинный) / ярд 3 = 0,0008428 тонн (короткий) / ярд 3
- 1 кг / л = 1 г / см 3 = 1000 кг / м 3 = 62,428 фунт / фут 3 = 0,03613 фунт / дюйм 3 = 1,9403 сл / фут 3 = 8,3454 фунт / галлон (США) = 0,5780 унций / в 3 = 0,7525 тонн (длинный) / год 3
1 кг / м 3 = 1 г / л = 0,001 кг / л = 0,000001 кг / см 3 = 0,001 г / см 3 = 0 ,99885 унций / фут 3 = 0,0005780 унций / дюйм 3 = 0,16036 унций / галлон (Великобритания) = 0,1335 унций / галлон (США) = 0,06243 фунт / фут 3 = 3,6127×10-5 фунтов / в 3 = 1,6856 фунтов / ярд 3 = 0,010022 фунт / галлон (Великобритания) = 0,008345 фунт / галлон (США) = 0,0007525 тонн (длинный) / ярд 3 = 0,0008428 тонн (короткий) / ярд 3
- 1 фунт / фут 3 = 27 фунтов / ярд 3 = 0,009259 унций / в 3 = 0,0005787 фунтов / в 3 = 16,01845 кг / м 3 = 0.01602 г / см 3 = 0,1605 фунт / галлон (Великобритания) = 0,1349 фунт / галлон (США) = 2,5687 унций / галлон (Великобритания) = 2,1389 унции / галлон (США) = 0,01205 тонны (длинный) / ярд 3 = 0,0135 тонн (короткий) / ярд 3
- 1 фунт / галлон (Великобритания) = 0,8327 фунт / галлон (США) = 16 унций / галлон (Великобритания) = 13,323 унции / галлон (США) = 168,179 фунты / ярд 3 = 6,2288 фунт / фут 3 = 0,003605 фунт / дюйм 3 = 0,05767 унций / дюйм 3 = 99,7764 кг / м 3 = 0,09977 г / см 3 = 0,07508 тонн (длинный ) / ярд 3 = 0.08409 тонн (короткий) / ярд 3
- 1 фунт / галлон (США) = 1.2009 фунт / галлон (Великобритания) = 19,215 унции / галлон (Великобритания) = 16 унций / галлон (США) = 201,97 фунт / ярд 3 = 7,4805 фунт / фут 3 = 0,004329 фунт / дюйм 3 = 0,06926 унций / в 3 = 119,826 кг / м 3 = 0,1198 г / см 3 = 0,09017 тонн (длинный) / ярд 3 = 0,1010 тонн (короткий) / ярд 3
- 1 фунт / дюйм 3 = 1728 фунт / фут 3 = 46656 фунт / дюйм 3 = 16 унций / в 3 = 27680 кг / м 3 = 27.680 г / см 3 = 277,419 фунтов / галлон (Великобритания) = 231 фунт / галлон (США) = 4438,7 унций / галлон (Великобритания) = 3696 унций / галлон (США) = 20,8286 тонн (длинный) / ярд 3 = 23,3280 тонн (короткий) / ярд 3
- 1 унция / галлон (Великобритания) = 0,8327 унций / галлон (США) = 6,2360 кг / м 3 = 6,2288 унций / фут 3 = 0,3893 фунта / футы 3 = 10,5112 фунтов / ярд 3
- 1 унция / галлон (США) = 1.2009 унций / галлон (Великобритания) = 7,4892 кг / м 3 = 7,4805 унции / фут 3 = 0,4675 фунтов / фут 3 = 12.6234 фунта / ярд 3
- 1 сл / фут 3 = 515,3788 кг / м 3 = 514,7848 унций / фут 3 = 0,2979 унции / в 3 = 32,1741 фунт / фут 3 = 82,645 унция / галлон (Великобритания) = 68,817 унция / галлон (США)
- 1 тонна (длинный) / ярд 3 = 1,12 тонны (короткий) / ярд 3 = 1328,94 кг / м 3 = 0,7682 унц / в 3 = 82,963 фунт / фут 3 = 2240 фунтов / ярд 3 = 2,5786 сл / фут 3 = 13,319 фунт / галлон (Великобритания) = 11,0905 фунт / галлон (США)
- 1 тонна ( короткий) / ярд 3 = 0.8929 тонн (длинный) / ярд 3 = 1186,55 кг / м 3 = 0,6859 унций / в 3 = 74,074 фунт / фут 3 = 2000 фунтов / ярд 3 = 2,3023 сл / фут 3 = 11,8921 фунт / галлон (Великобритания) = 9,9023 фунт / галлон (США)
Наверх
Пример — масса воздуха при температуре 100 o C
От Таблица выше — плотность воздуха 0,946 кг / м 3 при 100 o с.Массу 10 м 3 воздуха можно рассчитать как
м = V ρ
= 10 [м 3 ] * 0,946 [кг / м 3 ] = 9,46 [кг]
, где
м = масса [кг]
V = объем [м 3 ]
ρ = плотность [кг / м 3 ]
Пример — масса воздуха при температуре 20 o C
Из приведенной выше таблицы — плотность воздуха составляет 1,205 кг / м 3 при 20 o C. Масса 10 м 3 воздуха может быть рассчитана как
м = 10 [м 3 ] * 1.205 [кг / м 3 ] = 12,05 [кг]
Пример — подъемная сила воздушного шара
Воздушный шар объемом 10 м 3 нагревается до 100 o С. Температура окружающего воздуха составляет 20 o C. Изменение силы тяжести (веса) объема воздуха является потенциальной подъемной силой воздушного шара. Подъемная сила может быть рассчитана как
F l = дм а г = V dρ a г
= 10 [м 3 ] * (1.205 — 0,946) [кг / м 3 ] * 9,81 [м / с 2 ] = 25,4 [Н]
, где
F л = подъемная сила — изменение силы тяжести (масса) [Н]
a г = ускорение свободного падения (9,81 [м / с 2 ])
дм = V dρ = изменение массы в баллоне [кг]
dρ = изменение плотности из-за разницы температур [кг / м 3 ]
Вернуться к началу
| Плотность сырой нефти как функция температуры |