Δωρεάν εργαλείο μηχανικής
Υπολογιστής πτώσης πίεσης σωλήνων
Εξίσωση Darcy-Weisbach με επαναληπτικό συντελεστή τριβής Colebrook-White. Υποστηρίζει στρωτή/τυρβώδη ροή, προκαθορισμένες τραχύτητες σωλήνων και μικρές απώλειες από εξαρτήματα.
Αποτελέσματα
Εξίσωση Darcy-Weisbach
Η βασική εξίσωση για την πτώση πίεσης λόγω τριβής σε έναν σωλήνα:
- f — Συντελεστής τριβής Darcy (αδιάστατος)
- L — μήκος σωλήνα (m)
- D — εσωτερική διάμετρος σωλήνα (m)
- ρ — πυκνότητα ρευστού (kg/m³)
- v — μέση ταχύτητα ροής (m/s)
Εξίσωση Colebrook-White (Τυρβώδης Ροή)
Για τυρβώδη ροή (Re > 4000), ο συντελεστής τριβής βρίσκεται επαναληπτικά:
Αυτή η αριθμομηχανή χρησιμοποιεί την επαναληπτική μέθοδο Newton-Raphson (50 επαναλήψεις) για ακριβή αποτελέσματα που ταιριάζουν με το διάγραμμα Moody.
Σπειροειδής Ροή
Για Re < 2300 (στρωματική ροή), ο συντελεστής τριβής είναι απλά:
Μικρές απώλειες
Τα εξαρτήματα, οι βαλβίδες, οι γωνίες και άλλα εξαρτήματα προσθέτουν επιπλέον πτώση πίεσης που εκφράζεται μέσω των συντελεστών Κ:
| Προσαρμογή | Παράγοντας Κ | Προσαρμογή | Παράγοντας Κ |
|---|---|---|---|
| Γωνία 90° (στάνταρ) | 0.9 | Αγκώνας 45° | 0.4 |
| Τε (μέσω) | 0.4 | Τε (κλάδος) | 1.8 |
| Βαλβίδα πύλης (πλήρως ανοιχτή) | 0.15 | Σφαιρική βαλβίδα (πλήρως ανοιχτή) | 0.05 |
| Βαλβίδα ελέγχου (περιστροφή) | 2.5 | Βαλβίδα σφαιρικής βαλβίδας (πλήρως ανοιχτή) | 10 |
| Είσοδος σωλήνα (αιχμηρή) | 0.5 | Έξοδος σωλήνα | 1.0 |
| Ξαφνική επέκταση | ~1.0 | Ξαφνική συστολή | ~0.5 |
Τιμές τραχύτητας σωλήνων
| Υλικό | Τραχύτητα ε (mm) | Σημειώσεις |
|---|---|---|
| Χάλυβας άνθρακα | 0.045 | Νέος εμπορικός σωλήνας |
| Ανοξείδωτο ατσάλι | 0.015 | Ομαλή συγκόλληση |
| Χαλκός | 0.0015 | Σωλήνας με έλξη |
| Πλαστικό (PE, PVC) | 0.0015 | Πολύ ομαλή |
| Χυτοσίδηρος | 0.25 | Καινούργιο· η ωρίμανση μπορεί να είναι 1–3 mm |
| Υδραυλικός σωλήνας | 0.005 | Εσωτερική επένδυση από καουτσούκ |
| Σκυρόδεμα | 0,3 – 3,0 | Εξαρτάται από το φινίρισμα |
Πρακτικό παράδειγμα
Δεδομένο: Q = 60 L/min, D = 25 mm, L = 10 m, χαλύβδινος σωλήνας (ε = 0,045 mm), λάδι ν = 32 cSt, ρ = 870 kg/m³
v = 4 × 0,001 / (π × 0,025²) = 2,037 m/s
Re = 2,037 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1.592 → Ελασματώδης
f = 64 / 1592 = 0,04020
ΔP = 0,04020 × (10/0,025) × 870 × 2,037² / 2 = 29.045 Pa = 0,290 bar
⚠️ Σημείωση: Στην περιοχή μετάβασης (Re 2300–4000) ο συντελεστής τριβής παρεμβάλλεται. Η πραγματική ροή μπορεί να ταλαντώνεται μεταξύ στρωτής και τυρβώδους ροής. Αποφύγετε το σχεδιασμό συστημάτων που να λειτουργούν σε αυτήν την περιοχή.
Επαγγελματικά όργανα και λογισμικό εξισορρόπησης πεδίου. Χρησιμοποιούνται σε περισσότερες από 50 χώρες.