พบกับ Vibromera.com — เว็บไซต์นานาชาติใหม่ของเรา เยี่ยมชม Vibromera.com →

เครื่องมือวิศวกรรมฟรี

เครื่องคำนวณการลดลงของแรงดันในท่อ

สมการ Darcy-Weisbach พร้อมค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน Colebrook-White แบบวนซ้ำ รองรับการไหลแบบราบเรียบ/ปั่นป่วน การตั้งค่าความหยาบของท่อ และการสูญเสียเล็กน้อยจากข้อต่อ.

ดาร์ซี-ไวส์บัค โคลบรูค-ไวท์ การสูญเสียเล็กน้อย บาร์ / กิโลปาสคาล / พีเอสไอ
ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าอย่างรวดเร็ว

ผลลัพธ์

การลดลงของความดันโดยรวม
—
การลดลงของความดัน (กิโลปาสคาล / พีเอสไอ)
—
การสูญเสียเนื่องจากแรงเสียดทาน (เฉพาะท่อ)
—
การสูญเสียเล็กน้อย (อุปกรณ์ประกอบ)
—
ความเร็วการไหล
—
เลขเรย์โนลด์
—
ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของดาร์ซี f
—
ระบอบการไหล
—

สมการดาร์ซี-ไวส์บัค

สมการพื้นฐานสำหรับการลดลงของความดันเนื่องจากแรงเสียดทานในท่อ:

  • f — ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของดาร์ซี (ไม่มีหน่วย)
  • L — ความยาวท่อ (m)
  • D — เส้นผ่านศูนย์กลางภายในท่อ (เมตร)
  • ρ — ความหนาแน่นของของเหลว (กก./ลบ.ม.)
  • v — ความเร็วการไหลเฉลี่ย (เมตร/วินาที)

สมการโคลบรูค-ไวท์ (การไหลแบบปั่นป่วน)

สำหรับการไหลแบบปั่นป่วน (Re > 4000) ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจะหาได้โดยวิธีการวนซ้ำ:

เครื่องคำนวณนี้ใช้วิธีการวนซ้ำแบบนิวตัน-ราฟสัน (50 รอบ) เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำตรงกับแผนภาพมูดี้.

การไหลแบบลามินาร์

สำหรับค่า Re < 2300 (การไหลแบบลามินาร์) ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจะเป็นดังนี้:

การสูญเสียเล็กน้อย

ข้อต่อ วาล์ว ข้อศอก และส่วนประกอบอื่นๆ ทำให้เกิดการลดลงของแรงดันเพิ่มเติม ซึ่งแสดงออกมาในรูปของค่า K:

อุปกรณ์ประกอบปัจจัย Kอุปกรณ์ประกอบปัจจัย K
ข้อศอก 90 องศา (แบบมาตรฐาน)0.9ข้อศอก 45 องศา0.4
ที (ผ่าน)0.4ที (สาขา)1.8
วาล์วประตู (เปิดเต็มที่)0.15วาล์วลูกบอล (เปิดเต็มที่)0.05
วาล์วกันกลับ (แบบสวิง)2.5วาล์วลูกโลก (เปิดเต็มที่)10
ทางเข้าท่อ (แหลม)0.5ทางออกท่อ1.0
การขยายตัวอย่างฉับพลัน~1.0การหดตัวอย่างฉับพลัน~0.5

ค่าความหยาบผิวของท่อ

วัสดุความหยาบผิว ε (มม.)หมายเหตุ
เหล็กกล้าคาร์บอน0.045ท่อเชิงพาณิชย์ใหม่
เหล็กกล้าไร้สนิม0.015รอยเชื่อมเรียบ
ทองแดง0.0015ท่อรีดดึง
พลาสติก (PE, PVC)0.0015เรียบลื่นมาก
เหล็กหล่อ0.25ของใหม่; ของเก่าอาจมีค่า 1–3 mm
สายไฮดรอลิก0.005ซับในยาง
คอนกรีต0.3 – 3.0ขึ้นอยู่กับการตกแต่ง

ตัวอย่างการปฏิบัติ

ตัวอย่าง — ท่อส่งแรงดันไฮดรอลิก

ที่ให้ไว้: Q = 60 ลิตร/นาที, D = 25 มม., L = 10 ม., ท่อเหล็ก (ε = 0.045 มม.), น้ำมัน ν = 32 cSt, ρ = 870 กก./ลบ.ม.

v = 4 × 0.001 / (π × 0.025²) = 2.037 เมตร/วินาที

Re = 2.037 × 0.025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → ลามินาร์

f = 64 / 1592 = 0.04020

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

⚠️ หมายเหตุ: ในบริเวณช่วงเปลี่ยนผ่าน (Re 2300–4000) ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจะถูกประมาณค่าโดยการสอดแทรก การไหลจริงอาจแกว่งไปมาระหว่างการไหลแบบราบเรียบและการไหลแบบปั่นป่วน ควรหลีกเลี่ยงการออกแบบระบบให้ทำงานในบริเวณนี้.

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

ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในหน้านี้ได้รับการพัฒนาและทดสอบภาคสนามโดยทีมงาน Vibromera โดยใช้ Balanset-1A ซึ่งเป็นเครื่องบาลานซ์และเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบสองช่องสัญญาณชนิดพกพา สำหรับการบาลานซ์โรเตอร์หน้างาน

Vibromera — อุปกรณ์ปรับสมดุลและวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบพกพา
อุปกรณ์และซอฟต์แวร์การถ่วงสมดุลภาคสนามระดับมืออาชีพ ใช้งานในกว่า 50 ประเทศ.
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องมือถ่วงสมดุลของ Vibromera
หมวดหมู่:

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko เป็นวิศวกรวิเคราะห์การสั่นสะเทือน และเป็นผู้ก่อตั้งและประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ Vibromera กว่า 15 ปีที่เขาถ่วงสมดุลเครื่องจักรหมุนในภาคสนามแทนที่จะทำบนแท่นทดสอบ ได้แก่ มุลเชอร์ พัดลมอุตสาหกรรม เครื่องบด เครื่องหมุนเหวี่ยง เพลา และสปินเดิล งานนี้เองที่ทำให้เกิดเครื่องมือ Balanset — ออกแบบมาให้เป็นเครื่องมือที่ผู้เชี่ยวชาญสามารถถือไปยังเครื่องจักรและใช้งานได้ด้วยตัวคนเดียวหน้างาน ไม่ใช่อุปกรณ์สำหรับห้องปฏิบัติการ Vibromera ก่อตั้งขึ้นในปี 2017 และตั้งฐานอยู่ที่เมืองปอร์ตู ประเทศโปรตุเกส ตั้งแต่ปี 2023 การพัฒนา การประกอบ และการสนับสนุนผลิตภัณฑ์ตระกูล Balanset ทั้งหมดเกิดขึ้นที่นี่ เครื่องมือเรือธงคือ Balanset-1A เครื่องวิเคราะห์แบบพกพาสำหรับการถ่วงสมดุลหนึ่งระนาบและสองระนาบ และสำหรับการวินิจฉัยการสั่นสะเทือน Nikolai มีส่วนร่วมด้วยตนเองในการสนับสนุนลูกค้า ในการแก้ไขงานถ่วงสมดุลที่ยาก และในการพัฒนาซอฟต์แวร์ เขาทำงานกับลูกค้าทั่วโลกในทุกภาษา

WhatsApp
Balanset-1A · €1975ถามวิศวกร