Darcy-Weisbach denklemi nedir?

ΔP = f × (L/D) × ρv²/2, burada f Darcy sürtünme faktörü, L boru uzunluğu, D çap, ρ yoğunluk ve v hızdır.

Sürtünme faktörü nasıl hesaplanır?

Laminer akış için (Re<2300): f = 64/Re. Türbülanslı akış için: Colebrook-White denklemi 1/√f = -2log₁₀(ε/3.7D + 2.51/(Re√f)) kullanılarak yinelemeli olarak çözülür.

Hangi boru pürüzlülük derecesini kullanmalıyım?

Çelik: 0,045 mm. Paslanmaz çelik: 0,015 mm. Bakır/plastik: 0,0015 mm. Dökme demir: 0,25 mm. Hidrolik hortum: 0,005 mm.

Küçük kayıplar nasıl işler?

Bağlantı elemanlarından kaynaklanan küçük kayıplar K faktörleri kullanılarak hesaplanır: ΔP_minor = ΣK × ρv²/2. Yaygın K değerleri: 90° dirsek = 0,9, T bağlantı = 1,8, küresel vana = 0,05.

Tipik basınç düşüşü limitleri nelerdir?

Hidrolik sistemler: Basınç hatlarında tipik olarak 3-5 bar/10m. Su: 0,1-0,3 bar/100m. Toplam sistem ΔP'sini pompa kapasitesi dahilinde tutun.

Ücretsiz Mühendislik Aracı

Boru Basınç Düşüşü Hesaplayıcısı

İteratif Colebrook-White sürtünme katsayısı kullanılan Darcy-Weisbach denklemi. Laminer/türbülanslı akışı, boru pürüzlülüğü ön ayarlarını ve bağlantı elemanlarından kaynaklanan yerel kayıpları destekler.

Darcy-Weisbach Colebrook-White Yerel Kayıplar bar / kPa / PSI

Akış Hızı (L/dak)

İç Çap (mm)

Boru Uzunluğu (m)

Boru Malzemesi

Kinematik Viskozite (cSt)

Akışkan Yoğunluğu (kg/m³)

Yerel Kayıp ΣK (bağlantı parçaları)

Hızlı ön ayarlar

Sonuçlar

Toplam Basınç Düşüşü

—

Basınç Düşüşü (kPa / PSI)

—

Sürtünme Kaybı (sadece boru)

—

Yerel Kayıplar (bağlantı parçaları)

—

Akış Hızı

—

Reynolds Sayısı

—

Darcy Sürtünme Faktörü f

—

Akış Rejimi

—

Darcy-Weisbach Denklemi

Bir borudaki sürtünme nedeniyle oluşan basınç düşüşünün temel denklemi:

F — Darcy sürtünme faktörü (boyutsuz)
L — boru uzunluğu (m)
D — boru iç çapı (m)
ρ — akışkan yoğunluğu (kg/m³)
v — Ortalama akış hızı (m/s)

Colebrook-White Denklemi (Türbülanslı Akış)

Türbülanslı akış için (Re > 4000), sürtünme katsayısı iteratif olarak bulunur:

Bu hesap makinesi, Moody diyagramıyla eşleşen doğru sonuçlar için yinelemeli Newton-Raphson yöntemini (50 yineleme) kullanır.

Laminer Akış

Re < 2300 (laminer akış) için sürtünme faktörü şu şekildedir:

Yerel Kayıplar

Bağlantı parçaları, vanalar, dirsekler ve diğer bileşenler, K faktörleri aracılığıyla ifade edilen ek basınç düşüşüne neden olur:

Bağlantı parçası	K faktörü	Bağlantı parçası	K faktörü
90° dirsek (standart)	0.9	45° dirsek	0.4
T bağlantı (düz geçiş)	0.4	T bağlantı (yan kol)	1.8
Sürgülü vana (tamamen açık)	0.15	Küresel vana (tamamen açık)	0.05
Çek valf (salıncaklı)	2.5	Glob vana (tamamen açık)	10
Boru girişi (keskin)	0.5	Boru çıkışı	1.0
Ani genişleme	~1.0	Ani daralma	~0.5

Boru Pürüzlülük Değerleri

Malzeme	Pürüzlülük ε (mm)	Notlar
Karbon çelik	0.045	Yeni ticari boru
Paslanmaz çelik	0.015	Pürüzsüz kaynaklı
Bakır	0.0015	Çekme boru
Plastik (PE, PVC)	0.0015	Çok pürüzsüz
Dökme demir	0.25	Yeni; eskimiş hali 1-3 mm olabilir.
Hidrolik hortum	0.005	Kauçuk iç astar
Beton	0,3 – 3,0	Bitirme şekline bağlı

Pratik Örnek

Örnek — Hidrolik Basınç Hattı

Verildi: Q = 60 L/dak, D = 25 mm, L = 10 m, çelik boru (ε = 0,045 mm), yağ 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 → Laminer

f = 64 / 1592 = 0,04020

ΔP = 0,04020 × (10/0,025) × 870 × 2,037² / 2 = 29,045 Pa = 0.290 bar

⚠️ Not: Geçiş bölgesinde (Re 2300–4000) sürtünme faktörü enterpolasyon yöntemiyle belirlenir. Gerçek akış, laminer ve türbülanslı akışlar arasında salınım gösterebilir. Bu bölgede çalışacak sistemler tasarlamaktan kaçının.