Spoznajte Vibromera.com — náš nový medzinárodný web. Navštívte Vibromera.com →

Bezplatný inžiniersky nástroj

Kalkulačka poklesu tlaku v potrubí

Darcy-Weisbachova rovnica s iteračným Colebrook-Whiteovým faktorom trenia. Podporuje laminárne/turbulentné prúdenie, prednastavenia drsnosti potrubia a menšie straty z armatúr.

Darcy-Weisbach Colebrook-White Menšie straty bary / kPa / PSI
Rýchle predvoľby

Výsledky

Celkový pokles tlaku
—
Pokles tlaku (kPa / PSI)
—
Strata trením (iba potrubie)
—
Menšie straty (armatúry)
—
Rýchlosť prúdenia
—
Reynoldsovo číslo
—
Darcyho faktor trenia f
—
Režim prúdenia
—

Darcy-Weisbachova rovnica

Základná rovnica pre pokles tlaku v dôsledku trenia v potrubí:

  • f — Darcyho faktor trenia (bezrozmerný)
  • L — dĺžka potrubia (m)
  • D — vnútorný priemer potrubia (m)
  • ρ — hustota kvapaliny (kg/m³)
  • v — priemerná rýchlosť prúdenia (m/s)

Colebrook-Whiteova rovnica (turbulentné prúdenie)

Pre turbulentné prúdenie (Re > 4000) sa súčiniteľ trenia zisťuje iteratívne:

Táto kalkulačka používa iteratívnu Newton-Raphsonovu metódu (50 iterácií) pre presné výsledky zodpovedajúce Moodyho diagramu.

Laminárne prúdenie

Pre Re < 2300 (laminárne prúdenie) je súčiniteľ trenia jednoducho:

Menšie straty

Tvarovacie kusy, ventily, kolená a ďalšie komponenty pridávajú dodatočný pokles tlaku vyjadrený pomocou K-faktorov:

TvarovkaK-faktorTvarovkaK-faktor
90° koleno (štandardné)0.945° koleno0.4
T-kus (cez)0.4T-kus (vetva)1.8
Uzatvárací ventil (úplne otvorený)0.15Guľový ventil (úplne otvorený)0.05
Spätný ventil (kyvný)2.5Priamosedlový ventil (úplne otvorený)10
Vstup do potrubia (ostrý)0.5Výstup potrubia1.0
Náhla expanzia~1.0Náhla kontrakcia~0.5

Hodnoty drsnosti potrubia

MateriálDrsnosť ε (mm)Poznámky
Uhlíková oceľ0.045Nové komerčné potrubie
Nerezová oceľ0.015Hladké zvarenie
Meď0.0015Ťahané rúry
Plast (PE, PVC)0.0015Veľmi hladký
Liatina0.25Nové; zostarnuté môže byť 1–3 mm
Hydraulická hadica0.005Gumová vnútorná vložka
Betón0,3 – 3,0Závisí od povrchovej úpravy

Praktický príklad

Príklad – Hydraulické tlakové potrubie

Vzhľadom na to, že: Q = 60 l/min, D = 25 mm, L = 10 m, oceľová rúra (ε = 0,045 mm), olej 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 → Laminárny

f = 64 / 1592 = 0,04020

ΔP = 0,04020 × (10/0,025) × 870 × 2,037² / 2 = 29 045 Pa = 0,290 baru

⚠️ Poznámka: V prechodovej oblasti (Re 2300 – 4000) sa faktor trenia interpoluje. Skutočný tok môže oscilovať medzi laminárnym a turbulentným. Vyhnite sa navrhovaniu systémov tak, aby fungovali v tejto oblasti.

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

Postupy opísané na tejto stránke vyvinul a v teréne otestoval tím Vibromera pomocou zariadenia Balanset-1A, prenosného dvojkanálového vyvažovacieho prístroja a analyzátora vibrácií na vyvažovanie rotorov priamo na mieste.

Vibromera — Prenosné vyvažovanie & analýza vibrácií
Profesionálne prístroje a softvér na vyvažovanie v teréne. Používajú sa vo viac ako 50 krajinách.
Zistite viac o vyvažovacích prístrojoch Vibromera
Kategórie:

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko je inžinier vibračnej analýzy a zakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Vibromera. Viac než 15 rokov vyvažuje rotačné stroje priamo v prevádzke, a nie na skúšobnom stave: mulčovače, priemyselné ventilátory, drviče, odstredivky, hriadele a vretená. Práve z tejto práce vznikli prístroje Balanset — boli navrhnuté ako nástroj, ktorý si odborník môže vziať k stroju a použiť sám, priamo na mieste, nie ako laboratórne vybavenie. Vibromera bola založená v roku 2017 a od roku 2023 sídli v portugalskom Porte. Tu prebieha vývoj, montáž aj podpora radu Balanset. Vlajkovým prístrojom je Balanset-1A, prenosný analyzátor na vyvažovanie v jednej a v dvoch rovinách a na vibračnú diagnostiku. Nikolai sa osobne podieľa na zákazníckej podpore, na riešení náročných prípadov vyvažovania aj na vývoji softvéru. Pracuje so zákazníkmi po celom svete, v akomkoľvek jazyku.

WhatsApp
Balanset-1A - 1975 €Spýtajte sa inžiniera