Калькулятор гідравліки

Гідравліка - це розділ механіки, який вивчає рух та рівновагу рідин. Вона має широке застосування в інженерії, особливо в гідротехніці, машинобудуванні, авіації. Наш калькулятор дозволяє обчислювати тиск, витрату, втрати напору, працювати з рівнянням Бернуллі та надає детальну інформацію про гідравліку.

Калькулятор гідравліки

Формули гідравліки

Гідростатика

Тиск: p = F/A = ρgh де ρ — густина (вода: 1000 кг/м³) g = 9.81 м/с² h — глибина Закон Паскаля: Тиск передається однаково у всіх напрямках Гідравлічний прес: F₂ = F₁ × (A₂/A₁) Закон Архімеда: F_b = ρ_рід × V_занур × g Тіло плаває якщо ρ_тіла < ρ_рід

Гідродинаміка

Рівняння нерозривності: Q = A₁v₁ = A₂v₂ = const Вузький переріз → більша швидкість Рівняння Бернуллі: p + ½ρv² + ρgh = const статичний + динамічний + гідростатичний = повний Висока швидкість → низький тиск (підйомна сила крила) Число Рейнольдса: Re = ρvD / μ = vD / ν Re < 2300: ламінарний потік 2300 < Re < 4000: перехідний Re > 4000: турбулентний

Втрати напору

Формула Дарсі-Вейсбаха: h_f = f × (L/D) × (v²/2g) де f — коефіцієнт тертя L — довжина труби D — діаметр Коефіцієнт тертя: Ламінарний: f = 64/Re Турбулентний: рівняння Колбрука-Вайта 1/√f = -2log(ε/(3.7D) + 2.51/(Re√f)) Діаграма Муді: графічне визначення f

Насоси

  • Напір: H = (p₂-p₁)/ρg + (v²₂-v²₁)/2g + (z₂-z₁)
  • Потужність: P = ρgQH / η, де η — ККД
  • Кавітація: кипіння при низькому тиску → руйнування
  • NPSH: Net Positive Suction Head — запас над кавітацією

Застосування

  • Водопостачання: насосні станції, трубопроводи
  • Гідроенергетика: турбіни (Пельтон, Френсіс, Каплан)
  • Машинобудування: гідроприводи, амортизатори
  • Пожежогасіння: розрахунок напору та витрати

Практичне значення та контекст

Коротка довідка

Карно заклав основи термодинаміки в 1824 р. Клаузіус ввів поняття ентропії (1865), Больцман пов'язав її з мікростатами.

Де застосовується

Теплоенергетика: ККД двигунів, турбін, холодильників. Хімічна технологія: теплові ефекти реакцій, ентальпія. Метеорологія: термодинаміка атмосфери, хмари, адіабатичні процеси. Матеріалознавство: фазові діаграми, термообробка металів.

Часті запитання (FAQ)

Що означає перший закон термодинаміки?
Перший закон термодинаміки — це закон збереження енергії для теплових процесів: ΔU = Q - W, де ΔU — зміна внутрішньої енергії системи, Q — теплота, підведена до системи, W — робота, виконана системою. Тобто теплота, підведена до системи, витрачається на збільшення її внутрішньої енергії та виконання роботи.
Що таке КІД теплового двигуна?
Коефіцієнт корисної дії (КІД) теплового двигуна — це відношення корисної роботи до підведеної теплоти: η = W/Q₁ = 1 - Q₂/Q₁, де Q₁ — теплота від нагрівача, Q₂ — теплота, відданою холодильнику. Максимальний КІД задається циклом Карно: η_Карно = 1 - T₂/T₁, де T — абсолютні температури.
Як користуватися цим калькулятором?
Введіть необхідні значення у відповідні поля та натисніть кнопку обчислення. Результат відобразиться одразу. Калькулятор підтримує десяткові числа та від'ємні значення — для введення від'ємного числа використовуйте знак мінус. Усі розрахунки виконуються онлайн без встановлення додаткового програмного забезпечення.
Чи можна використовувати калькулятор безкоштовно?
Так, усі калькулятори на сайті calculator.party повністю безкоштовні. Жодна реєстрація не потрібна — просто відкрийте сторінку та починайте обчислення. Калькулятори доступні 24/7 і працюють у будь-якому сучасному браузері на комп'ютері, планшеті або смартфоні.
Яка точність обчислень калькулятора?
Калькулятор використовує 64-бітну арифметику з плаваючою точкою (стандарт IEEE 754), що забезпечує точність до 15–16 значущих цифр. Для більшості практичних задач цього більш ніж достатньо. Результати округлюються до 4–6 значущих цифр для зручності читання.

📁 Категорія: Інженерія