Што е равенката Darcy-Weisbach?

ΔP = f × (L/D) × ρv²/2, каде што f е факторот на триење по Darcy, L е должината на цевката, D е дијаметарот, ρ е густината, а v е брзината.

Како се пресметува факторот на триење?

За ламинарен тек (Re<2300): f = 64/Re. За турбулентен тек: се решава итеративно со равенката Colebrook-White 1/√f = -2log₁₀(ε/3.7D + 2.51/(Re√f)).

Која рапавост на цевката треба да ја користам?

Челик: 0.045mm. Не'рѓосувачки челик: 0.015mm. Бакар/пластика: 0.0015mm. Леано железо: 0.25mm. Хидрауличко црево: 0.005mm.

Како функционираат локалните загуби?

Локалните загуби од фитинзите користат K-фактори: ΔP_minor = ΣK × ρv²/2. Вообичаени вредности на K: колено од 90° = 0.9, Т-разгранување = 1.8, топчест вентил = 0.05.

Кои се типичните граници на пад на притисок?

Хидраулични системи: типично 3-5 bar/10m во линиите под притисок. Вода: 0.1-0.3 bar/100m. Одржувајте го вкупниот ΔP на системот во рамките на капацитетот на пумпата.

Бесплатна инженерска алатка

Калкулатор за пад на притисок во цевка

Дарси-Вајсбах равенка со итеративен фактор на триење според Коулбрук-Вајт. Поддржува ламинарен/турбулентен проток, зададени вредности за рапавост на цевката и локални загуби од фитинзи.

Darcy-Weisbach Коулбрук-Вајт Локални загуби bar / kPa / PSI

Проток (L/min)

Внатрешен дијаметар (mm)

Должина на цевката (m)

Материјал на цевката

Кинематски вискозитет (cSt)

Густина на флуид (kg/m³)

Локална загуба ΣK (фитинзи)

Брзи пресети

Резултати

Вкупен пад на притисок

—

Пад на притисок (kPa / PSI)

—

Загуба од триење (само цевка)

—

Локални загуби (фитинзи)

—

Брзина на проток

—

Рејнолдсов број

—

Дарси фактор на триење f

—

Режим на струење

—

Дарси-Вајсбах равенка

Основната равенка за пад на притисок поради триење во цевка:

f — Дарси фактор на триење (бездимензионален)
L — должина на цевка (m)
D — внатрешен дијаметар на цевката (m)
ρ — густина на флуидот (kg/m³)
v — средна брзина на струење (m/s)

Коулбрук-Вајт равенка (турбулентен проток)

За турбулентен проток (Re > 4000), факторот на триење се пресметува итеративно:

Овој калкулатор го користи итеративниот метод на Њутн-Рафсон (50 итерации) за точни резултати што одговараат на Мудиевиот дијаграм.

Ламинарен проток

За Re < 2300 (ламинарен проток), факторот на триење е едноставно:

Локални загуби

Фитинзите, вентилите, коленото и другите компоненти додаваат дополнителен пад на притисок изразен преку K-фактори:

Фитинг	К-фактор	Фитинг	К-фактор
Колено 90° (стандардно)	0.9	Колено 45°	0.4
Т-спој (проток)	0.4	Т-спој (гранка)	1.8
Затворувачки вентил (целосно отворен)	0.15	Топчест вентил (целосно отворен)	0.05
Неповратен вентил (клапна)	2.5	Глобус вентил (целосно отворен)	10
Влез во цевката (остар)	0.5	Излез од цевка	1.0
Нагло проширување	~1.0	Нагло стеснување	~0.5

Вредности на рапавост на цевка

Материјал	Рапавост ε (mm)	Забелешки
Јаглероден челик	0.045	Нова комерцијална цевка
Нерѓосувачки челик	0.015	Мазно заварена
Бакар	0.0015	Влечена цевка
Пластика (PE, PVC)	0.0015	Многу мазно
Леано железо	0.25	Нова; со стареење може да биде 1–3 mm
Хидраулично црево	0.005	Гумена внатрешна облога
Бетон	0.3 – 3.0	Зависи од обработката на површината

Практичен пример

Пример — хидраулична притисна линија

Дадено: Q = 60 L/min, D = 25 mm, L = 10 m, челична цевка (ε = 0.045 mm), масло 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 → Ламинарен

f = 64 / 1592 = 0.04020

ΔP = 0.04020 × (10/0.025) × 870 × 2.037² / 2 = 29,045 Pa = 0.290 bar

⚠️ Забелешка: Во преодната област (Re 2300–4000) факторот на триење се интерполира. Реалниот проток може да осцилира помеѓу ламинарен и турбулентен режим. Избегнувајте да проектирате системи што работат во оваа област.