Kalkulator przepływu w rurze – precyzyjne obliczenia hydrauliczne online

Skorzystaj z naszego darmowego narzędzia, które umożliwia szybkie obliczenie przepływu cieczy przez rury o różnych średnicach i materiałach, takich jak PVC, stal, miedź czy beton. Wprowadź prędkość przepływu lub zaproponuj docelowy przepływ, a kalkulator automatycznie dobierze odpowiednią średnicę rury. Idealne dla inżynierów, projektantów instalacji sanitarnych, wodociągowych i przemysłowych, którzy potrzebują szybkich i dokładnych obliczeń w zakresie hydrauliki.

Teoria przepływu w rurach – podstawy hydrauliki

Przepływ płynu w rurze jest jednym z kluczowych zagadnień inżynierii środowiska, budownictwa i energetyki. Obejmuje zarówno przepływy cieczy (np. woda, olej), jak i gazów (powietrze, para, gaz ziemny).

1. Rodzaje przepływów

a) Przepływ laminarny
Cząsteczki płynu poruszają się równolegle do siebie – bez mieszania między warstwami. Występuje przy małych prędkościach i lepkościach.
Charakterystyczny dla liczby Reynoldsa Re < 2300.

b) Przepływ turbulentny
Ruch płynu jest chaotyczny, pełen wirów i mieszania – typowy dla większości zastosowań praktycznych.
Występuje przy Re > 4000.

c) Przepływ przejściowy
Między 2300 a 4000 – niestabilny, trudny do przewidzenia.

2. Liczba Reynoldsa (Re)

Jest to bezwymiarowa liczba określająca charakter przepływu: Re = (ρ × v × D) / μ, gdzie:
ρ – gęstość płynu (kg/m³),
v – prędkość przepływu (m/s),
D – średnica rury (m),
μ – lepkość dynamiczna (Pa·s).

Re < 2300 → laminarny
Re > 4000 → turbulentny

3. Równanie ciągłości (zachowania masy)

Dla przepływu ustalonego i nieściśliwego: Q = A × v, gdzie:
Q – strumień objętościowy (m³/s),
A – pole przekroju poprzecznego (m²),
v – prędkość przepływu (m/s)

W przypadku zmiennego przekroju (np. zwężek lub rozszerzeń), zmienia się prędkość przy zachowaniu tej samej objętości cieczy.

4. Straty ciśnienia w rurach

Przy przepływie cieczy w rzeczywistym przewodzie występują opory (tarcie o ścianki, turbulencje), które powodują spadek ciśnienia. Straty można oszacować m.in. za pomocą:

a) Równanie Darcy–Weisbacha: ΔP = f × (L/D) × (ρ × v²)/2, gdzie:
f – współczynnik oporu hydraulicznego (zależny od Re i chropowatości),
L – długość rury,
D – średnica rury,
ρ – gęstość cieczy.

b) Równanie Bernoulliego (dla przepływu bez strat): p₁ + ½ρv₁² + ρgh₁ = p₂ + ½ρv₂² + ρgh₂

Opisuje ono przemiany energii ciśnienia, prędkości i wysokości w różnych punktach rurociągu.

5. Opory miejscowe

Każdy element instalacji (kolano, zawór, trójnik) wprowadza dodatkowy opór: ΔP_m = ζ × (ρ × v²) / 2, gdzie ζ to współczynnik oporu miejscowego (z tablic lub norm), zależny od rodzaju elementu i kąta jego załamania.

6. Gęstość i lepkość płynów

Różne ciecze i gazy mają różną gęstość oraz lepkość, co wpływa na charakter przepływu i straty ciśnienia:

Medium	Gęstość (kg/m³)	Lepkość (Pa·s)
Woda (20°C)	998	0,001
Powietrze	1,2	0,000018
Olej silnikowy	~850	0,1–0,2

7. Praktyczny dobór średnicy rury

Zbyt mała średnica → zbyt duże prędkości → hałas, erozja rur, wysokie straty ciśnienia

Zbyt duża średnica → większy koszt instalacji, nadmierna pojemność wodna

Zalecane prędkości (w przybliżeniu):
– woda w domowej instalacji: 0,5–1,5 m/s,
– cyrkulacja C.W.U.: 0,3–0,5 m/s,
– powietrze w kanałach: 2–5 m/s

POWRÓT