मुक्त अभियांत्रिकी साधन
पाईप दाबघट गणक
पाईप घर्षणामुळे होणाऱ्या दाबघटाची गणना iterative Colebrook-White friction factor सह Darcy-Weisbach समीकरणाने करा. laminar/turbulent flow, roughness presets, आणि fittings मधील minor losses यांना समर्थन देते.
Results
Darcy-Weisbach समीकरण
पाईपमधील घर्षणामुळे होणाऱ्या दाबघटासाठी मूलभूत समीकरण:
- f — Darcy घर्षण गुणांक (परिमाणरहित)
- L — पाईप लांबी (m)
- D — पाईप आतील व्यास (m)
- ρ — द्रव घनता (kg/m³)
- v — सरासरी प्रवाह वेग (m/s)
Colebrook-White समीकरण (टर्ब्युलंट प्रवाह)
टर्ब्युलंट प्रवाहासाठी (Re > 4000), घर्षण गुणांक iterative पद्धतीने शोधला जातो:
हा गणक Moody diagram शी जुळणारे अचूक परिणाम मिळवण्यासाठी iterative Newton-Raphson method (50 iterations) वापरतो.
लॅमिनार प्रवाह
Re < 2300 (लॅमिनार प्रवाह) साठी, घर्षण गुणांक फक्त:
गौण हानी
फिटिंग्ज, वाल्व्ह, एल्बोज, आणि इतर घटक K-factors द्वारे दर्शविलेला अतिरिक्त दाबघट वाढवतात:
| फिटिंग | K-घटक | फिटिंग | K-घटक |
|---|---|---|---|
| 90° एल्बो (मानक) | 0.9 | 45° एल्बो | 0.4 |
| टी (through) | 0.4 | टी (branch) | 1.8 |
| गेट वाल्व्ह (पूर्ण उघडे) | 0.15 | बॉल वाल्व्ह (पूर्ण उघडे) | 0.05 |
| चेक वाल्व्ह (swing) | 2.5 | ग्लोब वाल्व्ह (पूर्ण उघडे) | 10 |
| पाईप प्रवेश (तीक्ष्ण) | 0.5 | पाईप निर्गम | 1.0 |
| अचानक प्रसरण | ~1.0 | अचानक आकुंचन | ~0.5 |
पाईप खरखरीतपणा मूल्ये
| साहित्य | खरखरीतपणा ε (mm) | टीपा |
|---|---|---|
| कार्बन स्टील | 0.045 | नवीन व्यावसायिक पाईप |
| स्टेनलेस स्टील | 0.015 | गुळगुळीत वेल्डेड |
| तांबे | 0.0015 | ड्रॉन ट्यूबिंग |
| प्लास्टिक (PE, PVC) | 0.0015 | अतिशय गुळगुळीत |
| कास्ट आयर्न | 0.25 | नवीन; जुने झाल्यावर 1–3 mm असू शकते |
| हायड्रॉलिक होज | 0.005 | रबर आतील लाइनर |
| काँक्रीट | 0.3 – 3.0 | फिनिशवर अवलंबून |
व्यावहारिक उदाहरण
Given: Q = 60 L/min, D = 25 mm, L = 10 m, steel pipe (ε = 0.045 mm), oil 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 → लॅमिनार
f = 64 / 1592 = 0.04020
ΔP = 0.04020 × (10/0.025) × 870 × 2.037² / 2 = 29,045 Pa = 0.290 bar
⚠️ Note: transition region (Re 2300–4000) मध्ये घर्षण गुणांक interpolated असतो. प्रत्यक्ष प्रवाह laminar आणि turbulent यांमध्ये हेलकावे खाऊ शकतो. प्रणाली असे कार्य करण्यासाठी रचना टाळा.
व्यावसायिक फील्ड बॅलन्सिंग उपकरणे आणि सॉफ्टवेअर. ५०+ देशांमध्ये वापरले जाते.
