Расчет напора онлайн

Что такое напор и зачем его рассчитывать

Гидравлический напор — это энергия, которую жидкость получает от насоса, выраженная в метрах водяного столба (м в.с.). Правильный расчет напора онлайн позволяет подобрать насос, который гарантировано доставит воду или теплоноситель в нужную точку с требуемым давлением. Недооценка приводит к слабой подаче воды, переоценка — к переплате за мощность и повышенному износу оборудования.

Онлайн-калькулятор расчета напора

<div class="calculator-hydraulic-head">
  <form id="head-calc">
    <div class="form-group">
      <label for="flow-rate">Расход Q, м³/час:</label>
      <input type="number" id="flow-rate" value="2.5" min="0.1" step="0.1" required />
    </div>
    <div class="form-group">
      <label for="pipe-diameter">Внутренний диаметр трубы D, мм:</label>
      <input type="number" id="pipe-diameter" value="32" min="10" step="1" required />
    </div>
    <div class="form-group">
      <label for="pipe-length">Общая длина трубопровода L, м:</label>
      <input type="number" id="pipe-length" value="50" min="1" step="1" required />
    </div>
    <div class="form-group">
      <label for="geodetic-head">Геодезический напор Hг, м:</label>
      <input type="number" id="geodetic-head" value="15" min="0" step="0.5" required />
    </div>
    <div class="form-group">
      <label for="local-resistance">Сумма коэффициентов местных сопротивлений Σζ:</label>
      <input type="number" id="local-resistance" value="5" min="0" step="0.5" />
      <small>Пример: 3 поворота (ζ=0.5) + 2 вентиля (ζ=4) = 5+8=13</small>
    </div>
    <button type="submit">Рассчитать напор</button>
  </form>
  <div id="result-head" class="result-box" style="display:none;">
    <h3>Результат расчета</h3>
    <p><strong>Полный напор H:</strong> <span id="total-head"></span> м</p>
    <p><strong>Потери напора:</strong> <span id="loss-head"></span> м</p>
    <p><strong>Эквивалентное давление:</strong> <span id="pressure-bar"></span> бар</p>
  </div>
</div>

Как пользоваться калькулятором

1. Расход Q: укажите необходимую производительность насоса в кубических метрах в час (например, 2,5 м³/ч для дома из 3–4 человек).
2. Диаметр D: внутренний диаметр трубы в миллиметрах (DN32 → 32 мм).
3. Длина L: полная длина трубопровода от насоса до самой дальней точки.
4. Геодезический напор Hг: вертикальное расстояние от уровня воды (или всасывания) до высшей точки подачи.
5. Местные сопротивления Σζ: сумма коэффициентов для поворотов, кранов, фильтров. Для простой системы можно оставить 5–10.

Нажмите «Рассчитать напор» — получите точное значение полного напора в метрах и бар.

Формула расчета напора

Основное уравнение

H = Hг + Hпотерь

Расчет потерь напора по Дарси–Вейсбаху

Hпотерь = (λ·L/D + Σζ) · (v² / 2g)

Обозначения:

• H — полный напор, м
• Hг — геодезический напор, м
• λ — коэффициент гидравлического трения (безразмерный)
• L — длина трубы, м
• D — внутренний диаметр, м
• Σζ — сумма коэффициентов местных сопротивлений
• v — скорость потока, м/с (v = 4·Q / (π·D²))
• g — ускорение свободного падения, 9,81 м/с²

Коэффициент трения λ

Для пластиковых труб (гладкие стенки) в турбулентном потоке при 4000 < Re < 10⁵:

λ = 0,3164 / Re⁰·²⁵

Где Re = v·D/ν — число Рейнольдса, ν — кинематическая вязкость воды (≈1·10⁻⁶ м²/с при 20°C).

Пошаговый пример расчета напора

Задача: подобрать насос для подачи воды из скважины глубиной 8 м в дом на высоте 6 м над землей. Расход 2 м³/час, труба ПНД 32 мм, длина 40 м, 4 поворота и 1 вентиль.

Шаг 1: Геодезический напор

Hг = 8 + 6 = 14 м

Шаг 2: Скорость потока

D = 32 мм = 0,032 м
Q = 2 м³/час = 0,000556 м³/с
v = 4·0,000556 / (π·0,032²) ≈ 0,69 м/с

Шаг 3: Число Рейнольдса

Re = 0,69·0,032 / 1·10⁻⁶ ≈ 22 080

Шаг 4: Коэффициент трения

λ = 0,3164 / 22080⁰·²⁵ ≈ 0,026

Шаг 5: Потери напора

• Местные сопротивления: 4 поворота (ζ=0,5) + 1 вентиль (ζ=5) = 4·0,5 + 5 = 7

Hпотерь = (0,026·40/0,032 + 7) · (0,69² / (2·9,81)) ≈ (32,5 + 7) · 0,024 ≈ 0,95 м

Шаг 6: Полный напор

H = 14 + 0,95 = 14,95 м ≈ 15 м

Ответ: требуется насос с напором не менее 15 метров (≈1,5 бар) и производительностью 2 м³/час.

Таблица коэффициентов местных сопротивлений

Важные нюансы и предупреждения

• Диаметр трубы: ошибка в 5 мм меняет скорость на 15–20% и потери в 1,5–2 раза. Всегда указывайте внутренний диаметр, а наружный.
• Завоздушивание: воздух в трубе увеличивает потери в 3–5 раз. Обеспечьте герметичность и установите воздухоотводчики.
• Загрязнение: через 5–7 лет эксплуатации потери в стальных трубах растут на 30–50% из-за отложений. Для старых систем увеличьте запас напора на 20%.
• Запас по напору: всегда добавляйте 10–15% к расчетному значению. Если купленный насос незначительно слабее, понизьте расход или увеличьте диаметр труб.

Когда нужен профессиональный расчет

Онлайн-калькулятор напора дает точный результат для простых систем до 100 м труб и 3–4 потребителей. Для промышленных объектов, скважин глубиной более 50 м, систем с переменным расходом или агрессивными средами требуется гидравлическое моделирование в специализированных программах (WaterCAD, MagiCAD). В таких случаях онлайн-расчет помогает для предварительной оценки и сравнения вариантов.

Заключение

Расчет напора онлайн — это быстрый и надежный способ определить требуемую мощность насоса без сложных формул вручную. Соблюдайте правила ввода данных, учитывайте местные сопротивления и оставляйте запас. Правильно подобранный насос прослужит 10–15 лет без ремонта и сэкономит до 30% электроэнергии.

Часто задаваемые вопросы

Смотрите также

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.