Бесплатный инженерный инструмент
Калькулятор перепада давления в трубе
Уравнение Дарси-Вейсбаха с итерационным коэффициентом трения Коулбрука-Уайта. Поддерживает ламинарный/турбулентный поток, предварительные настройки шероховатости трубы и незначительные потери от фитингов.
Результаты
Уравнение Дарси-Вейсбаха
Фундаментальное уравнение для падения давления из-за трения в трубе:
- f - Коэффициент трения Дарси (безразмерный)
- L - длина трубы (м)
- D - внутренний диаметр трубы (м)
- ρ - плотность жидкости (кг/м³)
- v - средняя скорость потока (м/с)
Уравнение Коулбрука-Уайта (турбулентный поток)
Для турбулентного потока (Re > 4000) коэффициент трения находится итерационно:
Калькулятор использует итерационный метод Ньютона-Рафсона (50 итераций) для получения точных результатов, соответствующих диаграмме Моуди.
Ламинарный поток
Для Re < 2300 (ламинарное течение) коэффициент трения равен простому значению:
Незначительные потери
Фитинги, клапаны, колена и другие компоненты добавляют дополнительные потери давления, выражаемые коэффициентами K:
| Фитинг | Коэффициент K | Фитинг | Коэффициент K |
|---|---|---|---|
| Колено 90° (стандарт) | 0.9 | Колено 45° | 0.4 |
| Тройник (сквозной) | 0.4 | Тройник (ответвление) | 1.8 |
| Задвижка (полностью открыта) | 0.15 | Шаровой клапан (полностью открыт) | 0.05 |
| Обратный клапан (поворотный) | 2.5 | Шаровой клапан (полностью открыт) | 10 |
| Вход в трубу (острый) | 0.5 | Выход из трубы | 1.0 |
| Внезапное расширение | ~1.0 | Внезапное сокращение | ~0.5 |
Значения шероховатости труб
| Материал | Шероховатость ε (мм) | Примечания |
|---|---|---|
| Углеродистая сталь | 0.045 | Новая коммерческая труба |
| Нержавеющая сталь | 0.015 | Гладкий сварной шов |
| Медь | 0.0015 | Холоднотянутые трубы |
| Пластик (полиэтилен, ПВХ) | 0.0015 | Очень гладкая |
| Чугун | 0.25 | Новая; со временем может достигать 1-3 мм |
| Гидравлический шланг | 0.005 | Резиновый внутренний вкладыш |
| Бетон | 0.3 - 3.0 | Зависит от отделки |
Практический пример
Дано: Q = 60 л/мин, D = 25 мм, L = 10 м, стальная труба (ε = 0,045 мм), масло ν = 32 сСт, ρ = 870 кг/м³
v = 4 × 0,001 / (π × 0,025²) = 2,037 м/с
Re = 2,037 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1 592 → Ламинар
f = 64 / 1592 = 0,04020
ΔP = 0,04020 × (10/0,025) × 870 × 2,037² / 2 = 29,045 Па = 0,290 бар
⚠️ Примечание: В переходной области (Re 2300-4000) коэффициент трения интерполируется. Реальный поток может колебаться между ламинарным и турбулентным. Избегайте проектирования систем для работы в этой области.
Профессиональные приборы и программное обеспечение для балансировки оборудования в полевых условиях. Используются более чем в 50 странах.
