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パイプ圧力降下計算機
反復的なコールブルック・ホワイト摩擦係数を用いたダルシー・ワイスバッハ方程式。層流/乱流、配管粗さのプリセット、継手からの微小損失をサポートします。.
ダーシー・ワイスバッハ
コールブルック・ホワイト
軽微な損失
バール / kPa / PSI
結果
全圧力損失
—
圧力降下(kPa / PSI)
—
摩擦損失(パイプのみ)
—
軽微な損失(継手)
—
流速
—
レイノルズ数
—
ダルシー摩擦係数 f
—
フローレジーム
—
ダルシー・ワイスバッハ方程式
パイプ内の摩擦による圧力降下に関する基本方程式:
- f — ダルシー摩擦係数(無次元)
- L — パイプの長さ(m)
- D — パイプ内径(m)
- ρ — 流体密度(kg/m³)
- v — 平均流速(m/s)
コールブルック・ホワイト方程式(乱流)
乱流(Re > 4000)の場合、摩擦係数は反復的に求められます。
この計算機は、反復ニュートン・ラプソン法 (50 反復) を使用して、ムーディ図に一致する正確な結果を取得します。.
層流
Re < 2300 (層流)の場合、摩擦係数は単純に次のようになります。
軽微な損失
継手、バルブ、エルボ、その他のコンポーネントにより、K 係数で表される追加の圧力降下が発生します。
| フィッティング | K係数 | フィッティング | K係数 |
|---|---|---|---|
| 90°エルボ(標準) | 0.9 | 45°エルボ | 0.4 |
| ティー(スルー) | 0.4 | ティー(枝) | 1.8 |
| ゲートバルブ(全開) | 0.15 | ボールバルブ(全開) | 0.05 |
| チェックバルブ(スイング) | 2.5 | グローブバルブ(全開) | 10 |
| パイプ入口(鋭角) | 0.5 | パイプ出口 | 1.0 |
| 突然の拡大 | ~1.0 | 突然の収縮 | ~0.5 |
パイプ粗さ値
| 材料 | 粗さ ε (mm) | 備考 |
|---|---|---|
| 炭素鋼 | 0.045 | 新しい商業用パイプ |
| ステンレス鋼 | 0.015 | 滑らかな溶接 |
| 銅 | 0.0015 | 引抜チューブ |
| プラスチック(PE、PVC) | 0.0015 | とても滑らか |
| 鋳鉄 | 0.25 | 新品;古いものは1~3mm |
| 油圧ホース | 0.005 | ゴム製のインナーライナー |
| コンクリート | 0.3~3.0 | 仕上げにより異なります |
実例
例 - 油圧ライン
与えられた: Q = 60 L/分、D = 25 mm、L = 10 m、鋼管(ε = 0.045 mm)、油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 → 層流
f = 64 / 1592 = 0.04020
ΔP = 0.04020 × (10/0.025) × 870 × 2.037² / 2 = 29,045 Pa = 0.290 bar
⚠️ 注意: 遷移領域(Re 2300~4000)では、摩擦係数は補間されます。実流れは層流と乱流の間で振動する可能性があります。この領域で動作するようにシステムを設計することは避けてください。.
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