Nemokamas inžinerinis įrankis
Vamzdžių slėgio kritimo skaičiuoklė
Darcy-Weisbacho lygtis su iteraciniu Colebrook-White trinties koeficientu. Palaiko laminarinį/turbulencinį srautą, iš anksto nustatytus vamzdžių šiurkštumo parametrus ir nedidelius nuostolius dėl jungiamųjų detalių.
Rezultatai
Darcy-Weisbacho lygtis
Pagrindinė slėgio kritimo dėl trinties vamzdyje lygtis:
- f — Darcy trinties koeficientas (be matmens)
- L — vamzdžio ilgis (m)
- D — vamzdžio vidinis skersmuo (m)
- ρ — skysčio tankis (kg/m³)
- v — vidutinis srauto greitis (m/s)
Colebrook-White lygtis (turbulentinis srautas)
Turbulentinio srauto atveju (Re > 4000) trinties koeficientas nustatomas iteratyviai:
Šis skaičiuotuvas naudoja iteracinį Niutono-Rafsono metodą (50 iteracijų), kad gautų tikslius rezultatus, atitinkančius Mudžio diagramą.
Laminarinis srautas
Kai Re < 2300 (laminarinis srautas), trinties koeficientas yra tiesiog:
Nedideli nuostoliai
Jungiamosios detalės, vožtuvai, alkūnės ir kiti komponentai prideda papildomą slėgio kritimą, išreiškiamą K koeficientais:
| Montavimas | K faktorius | Montavimas | K faktorius |
|---|---|---|---|
| 90° alkūnė (standartinė) | 0.9 | 45° alkūnė | 0.4 |
| Tee (per) | 0.4 | Tee (šaka) | 1.8 |
| Sklendė (pilnai atidaryta) | 0.15 | Rutulinis vožtuvas (pilnai atidarytas) | 0.05 |
| Atbulinis vožtuvas (sūpynės) | 2.5 | Globe tipo vožtuvas (pilnai atidarytas) | 10 |
| Vamzdžio įėjimas (aštrus) | 0.5 | Vamzdžio išėjimas | 1.0 |
| Staigus išsiplėtimas | ~1.0 | Staigus susitraukimas | ~0.5 |
Vamzdžių šiurkštumo vertės
| Medžiaga | Šiurkštumas ε (mm) | Pastabos |
|---|---|---|
| Anglinis plienas | 0.045 | Naujas komercinis vamzdis |
| Nerūdijantis plienas | 0.015 | Lygiai suvirinta |
| Varis | 0.0015 | Traukti vamzdžiai |
| Plastikas (PE, PVC) | 0.0015 | Labai sklandžiai |
| Ketaus | 0.25 | Naujas; senas gali būti 1–3 mm |
| Hidraulinė žarna | 0.005 | Guminis vidinis įdėklas |
| Betonas | 0,3–3,0 | Priklauso nuo apdailos |
Praktinis pavyzdys
Atsižvelgiant į tai, kad: Q = 60 L/min, D = 25 mm, L = 10 m, plieninis vamzdis (ε = 0,045 mm), alyva 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 → Laminarinis
f = 64 / 1592 = 0,04020
ΔP = 0,04020 × (10/0,025) × 870 × 2,037² / 2 = 29 045 Pa = 0,290 baro
⚠️ Pastaba: Pereinamojoje srityje (Re 2300–4000) trinties koeficientas yra interpoliuojamas. Tikrasis srautas gali svyruoti tarp laminarinio ir turbulentinio. Venkite projektuoti sistemas, kurios veiktų šioje srityje.
The Darcy-Weisbach equation calculates friction pressure drop in pipes: ΔP = f × (L/D) × ρv²/2. It applies to both laminar and turbulent flow — only the friction factor f changes.
It is more accurate and versatile than Hazen-Williams (which only works for water in turbulent flow).
The Colebrook-White equation is implicit — f appears on both sides — so it must be solved iteratively:
1/√f = -2 log₁₀(ε/3.7D + 2.51/(Re√f))
This calculator uses 50 iterations starting from the Swamee-Jain approximation, achieving accuracy better than 0.01%.
Common roughness values (ε):
- Steel: 0.045 mm (new commercial)
- Stainless: 0.015 mm (smooth welded)
- Copper/plastic: 0.0015 mm (very smooth)
- Cast iron: 0.25 mm (new); aged pipes can be 1–3 mm
- Hydraulic hose: 0.005 mm
For aged or corroded pipes, increase roughness by 2–10×.
Each fitting has a K-factor. Sum all K-factors for your system and enter the total in the ΣK field. The minor loss is: ΔP = ΣK × ρv²/2.
Example: A system with two 90° elbows (K=0.9 each), one tee branch (K=1.8), and one check valve (K=2.5): ΣK = 0.9 + 0.9 + 1.8 + 2.5 = 6.1.
Rules of thumb:
- Hydraulic pressure lines: 3–5 bar per 10 m is common
- Hydraulic return lines: 0.5–1 bar per 10 m
- Water supply: 0.1–0.3 bar per 100 m of pipe
- Total system ΔP must not exceed available pump pressure
Šiame puslapyje aprašytas procedūras sukūrė ir lauko sąlygomis išbandė Vibromera komanda, naudodama Balanset-1A – nešiojamą dviejų kanalų balansavimo įrenginį ir vibracijų analizatorių rotoriams balansuoti vietoje.
Profesionalūs lauko balansavimo prietaisai ir programinė įranga. Naudojami daugiau nei 50 šalių.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko yra vibracijos analizės inžinierius bei „Vibromera“ įkūrėjas ir generalinis direktorius. Daugiau nei 15 metų jis balansavo besisukančią įrangą lauko sąlygomis, o ne bandymų stende: mulčiuotuvus, pramoninius ventiliatorius, smulkintuvus, centrifugas, velenus ir špindelius. Būtent iš šio darbo išaugo „Balanset“ prietaisai — jie buvo sukurti kaip įrankis, kurį specialistas gali atsinešti prie mašinos ir naudoti savarankiškai, vietoje, o ne kaip laboratorinę įrangą. „Vibromera“ įkurta 2017 metais, nuo 2023 metų įsikūrusi Porto mieste, Portugalijoje. Čia vyksta visas „Balanset“ linijos kūrimas, surinkimas ir palaikymas. Pagrindinis prietaisas — „Balanset-1A“, nešiojamas analizatorius vienos ir dviejų plokštumų balansavimui bei vibracijos diagnostikai. Nikolai asmeniškai dalyvauja klientų aptarnavime, sudėtingų balansavimo atvejų sprendime ir programinės įrangos kūrime. Jis dirba su klientais visame pasaulyje, bet kuria kalba.
