Deze calculator bepaalt het inwendige volume van een buis en het oppervlak van de binnenzijde op basis van de geometrische afmetingen. Hij wordt gebruikt om de hoeveelheid water of warmtedragende vloeistof te schatten, het vulvolume van een systeem te bepalen, leidingdelen voorlopig te controleren en meerdere buizen met verschillende diameters en lengtes te vergelijken.
De berekening is bedoeld voor ronde buizen en wordt uitgevoerd op basis van de binnendiameter. Als er op de pagina meerdere regels aanwezig zijn, berekent de calculator elk deel afzonderlijk en telt daarna de resultaten voor de volledige groep buizen op.
Buisvolume wordt bepaald als het volume van een cilinder op basis van de binnendiameter. Eerst wordt de binnendiameter van millimeters naar meters omgerekend, daarna wordt het inwendige doorsnedeoppervlak berekend en vervolgens vermenigvuldigd met de lengte van de buis.
V = π × Din2 / 4 × L
Waarbij V het volume van één buis in m3 is, Din de binnendiameter in m is en L de lengte van de buis in m is. Voor weergave in liters wordt het resultaat omgerekend met de relatie 1 m3 = 1000 l.
Vl = V × 1000
Binnenoppervlak wordt berekend als het manteloppervlak van een cilinder zonder de eindvlakken. Dit resultaat is bruikbaar voor een benaderende beoordeling van het contactoppervlak tussen de vloeistof en de buiswand, en ook voor bepaalde thermische en procestechnische controles.
Ain = π × Din × L
Waarbij Ain het inwendige oppervlak in m2 is, Din de binnendiameter in m is en L de lengte van de buis in m is.
De eindwaarde bij meerdere regels wordt verkregen door alle delen op te tellen, rekening houdend met het aantal identieke buizen. Voor elke regel worden volume en oppervlak afzonderlijk berekend, daarna worden de resultaten met het aantal vermenigvuldigd en opgeteld.
Vtotal = Σ(Vi × ni)
Atotal = Σ(Ai × ni)
Waarbij ni het aantal identieke buizen in de regel is. Daarom hangen het totale volume in liters, het totale volume in m3 en het totale inwendige oppervlak niet alleen af van de afmetingen, maar ook van het aantal gelijke elementen.
Binnendiameter bepaalt de bruikbare doorstroomdoorsnede en het werkelijke vloeistofvolume binnen in de buis. De buitendiameter is voor deze berekening niet geschikt, omdat twee buizen met dezelfde buitenmaat maar met verschillende wanddiktes verschillende inwendige volumes hebben.
Als alleen de buitendiameter en de wanddikte bekend zijn, wordt de binnendiameter als volgt bepaald:
Din = Dout - 2 × t
Waarbij Dout de buitendiameter is en t de wanddikte is. De betekenis van deze formule is dat de wand de doorlaat aan beide zijden van de buis verkleint.
Meeteenheden in deze berekening zijn gemengd: de lengte wordt ingevoerd in meters, de binnendiameter in millimeters, en de resultaten worden weergegeven in liters, m3 en m2. Daarom zet de calculator de afmetingen eerst om naar één consistent systeem, zodat de geometrische formules correct werken.
Nauwkeurigheid van het resultaat hangt vooral af van de nauwkeurigheid van de binnendiameter. Omdat het volume afhangt van het kwadraat van de diameter, heeft zelfs een kleine fout in de diameter een merkbare invloed op het resultaat. Een toename van de binnendiameter met 10 procent vergroot het volume bijvoorbeeld met ongeveer 21 procent bij dezelfde lengte.
Normatieve verwijzingen voor buismaataanduidingen hangen meestal samen met Europese en internationale normen, bijvoorbeeld EN ISO 6708 voor nominale maataanduidingen DN, EN 10255 voor bepaalde stalen buizen, EN 1057 voor koperen buizen, EN 1452 voor buizen van niet-weekgemaakt PVC en EN ISO 15874 voor polypropyleen buizen. Het is belangrijk te begrijpen dat deze calculator niet de nominale maat uit de markering gebruikt, maar de werkelijke binnendiameter, omdat het volume wordt berekend uit de geometrie van de doorstroomdoorsnede.
Beperking van de methode is dat de berekening zuiver geometrisch is. Er wordt geen rekening gehouden met ovaliteit van de buis, ruwheid, hulpstukken, plaatselijke verwijdingen, vernauwingen, schroefdraad, afschot of het volume van afsluiters en andere componenten. Voor het bepalen van het volume water of warmtedragende vloeistof, of voor een benaderende schatting van de leidinginhoud, is deze aanpak meestal voldoende, maar voor een volledige hydraulische berekening niet.
Het watervolume in een buis vult alleen de binnenruimte. De buitenmaat is belangrijk voor montage, keuze van hulpstukken en productaanduiding, maar laat het werkelijke bruikbare volume niet zien. Voor een nauwkeurige berekening van het buisvolume in liters is de inwendige doorlaat altijd nodig.
Dat kan alleen als benaderende richtwaarde wanneer de exacte binnenmaat niet bekend is. De nominale diameter DN is niet altijd gelijk aan de werkelijke binnendiameter, omdat die afhangt van de buisserie en de wanddikte. Voor een nauwkeurige berekening van het buisvolume in liters is het beter de gemeten binnendiameter te gebruiken.
Dit resultaat toont het contactoppervlak tussen de vloeistof en de buiswand over de opgegeven lengte. Het is nuttig voor een benaderende beoordeling van warmteoverdracht, inwendige coating, spoelen en bepaalde procestechnische taken. Het gaat niet om het buitenoppervlak van de buis, maar alleen om het inwendige manteloppervlak.
Omdat het volume van een ronde buis wordt berekend met het kwadraat van de binnendiameter. Daarom valt een fout van enkele millimeters vooral op bij korte en relatief brede buizen. Hoe nauwkeuriger de binnendiameter wordt gemeten, hoe betrouwbaarder de berekening van het watervolume in de buis zal zijn.
Ja, als een geometrische schatting van het buisvolume en het inwendige oppervlak nodig is. Dit type berekening wordt gebruikt voor verwarmings-, watervoorzienings-, koel- en processystemen waar het totale vulvolume belangrijk is. Voor de berekening van debiet, stroomsnelheid en drukverlies is echter een aparte hydraulische berekening nodig.