Ano ang Darcy-Weisbach equation?

ΔP = f × (L/D) × ρv²/2, kung saan ang f ay ang Darcy friction factor, ang L ay haba ng tubo, ang D ay diameter, ang ρ ay density, at ang v ay bilis.

Paano kinakalkula ang friction factor?

Para sa laminar na daloy (Re<2300): f = 64/Re. Para sa turbulent na daloy: nireresolba nang paulit-ulit gamit ang Colebrook-White equation na 1/√f = -2log₁₀(ε/3.7D + 2.51/(Re√f)).

Anong roughness ng tubo ang dapat gamitin ko?

Bakal: 0.045mm. Stainless: 0.015mm. Tanso/plastik: 0.0015mm. Cast iron: 0.25mm. Hydraulic hose: 0.005mm.

Paano gumagana ang minor losses?

Ang minor losses mula sa mga fitting ay gumagamit ng K-factors: ΔP_minor = ΣK × ρv²/2. Mga karaniwang halaga ng K: 90° elbow = 0.9, tee = 1.8, ball valve = 0.05.

Ano ang mga tipikal na limitasyon ng pagbagsak ng presyon?

Mga hydraulic system: karaniwang 3-5 bar/10m sa mga linya ng presyon. Tubig: 0.1-0.3 bar/100m. Panatilihing nasa loob ng kapasidad ng pump ang kabuuang ΔP ng sistema.

Libreng Kasanayan sa Inhinyero

Calculator para sa Pressure Drop sa Tubo

Darcy-Weisbach equation na may iterative na Colebrook-White friction factor. Sinusuportahan ang laminar/turbulent na daloy, mga preset ng roughness ng tubo, at minor losses mula sa mga fitting.

Darcy-Weisbach Colebrook-White Minor Losses bar / kPa / PSI

Flow Rate (L/min)

Inner Diameter (mm)

Pipe Length (m)

Pipe Material

Kinematic na Lagkit (cSt)

Fluid Density (kg/m³)

Minor Loss ΣK (fittings)

Quick presets

Results

Kabuuang Pressure Drop

—

Pressure Drop (kPa / PSI)

—

Friction Loss (tubo lamang)

—

Maliit na Pagkawala (mga kabit)

—

Flow Velocity

—

Bilang ng Reynolds

—

Darcy Friction Factor f

—

Flow Regime

—

Darcy-Weisbach Equation

Ang pangunahing equation para sa pagbagsak ng presyon dahil sa friction sa isang tubo:

f — Darcy friction factor (walang sukat)
L — haba ng tubo (m)
D — panloob na diameter ng pipe (m)
ρ — fluid density (kg/m³)
v — karaniwan na bilis ng daloy (m/s)

Colebrook-White Equation (Turbulent na Daloy)

Para sa turbulent na daloy (Re > 4000), ang friction factor ay nakukuha nang paulit-ulit:

Ang calculator na ito ay gumagamit ng iterative na Newton-Raphson method (50 iterations) para sa tumpak na mga resulta na akma sa Moody diagram.

Laminar Flow

Para sa Re < 2300 (laminar na daloy), ang friction factor ay simple lang:

Minor Losses

Ang mga fitting, valve, elbow, at iba pang mga komponente ay nagdaragdag ng karagdagang pagbagsak ng presyon na ipinapahayag sa pamamagitan ng K-factors:

Fitting	K-factor	Fitting	K-factor
90° elbow (pamantayan)	0.9	45° elbow	0.4
Tee (patuloy)	0.4	Tee (sangay)	1.8
Gate valve (ganap na bukas)	0.15	Ball valve (ganap na bukas)	0.05
Check valve (swing)	2.5	Globe valve (ganap na bukas)	10
Pasukan ng tubo (matalas)	0.5	Pipe exit	1.0
Biglaang pagpapalaki	~1.0	Biglaang pagliit	~0.5

Mga Halaga ng Roughness ng Tubo

Material	Roughness ε (mm)	Notes
Carbon steel	0.045	Bagong commercial pipe
Stainless steel	0.015	Smooth welded
Copper	0.0015	Drawn tubing
Plastik (PE, PVC)	0.0015	Very smooth
Cast iron	0.25	Bago; ang luma ay maaaring 1–3 mm
Hydraulic hose	0.005	Rubber inner liner
Concrete	0.3 – 3.0	Depende sa finish

Praktikal na Halimbawa

Halimbawa — Hydraulic Pressure Line

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 → Laminar

f = 64 / 1592 = 0.04020

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

⚠️ Note: Sa transition region (Re 2300–4000) ang friction factor ay ini-interpolate. Ang aktwal na daloy ay maaaring mag-oscillate sa pagitan ng laminar at turbulent. Iwasang idisenyo ang mga sistema upang gumana sa rehiyong ito.