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管路壓降計算器
採用迭代式 Colebrook-White 摩擦係數的 Darcy-Weisbach 方程式。支援層流/湍流、管路粗糙度預設值,以及管件造成的局部損失。
結果
Darcy-Weisbach 方程式
管路中因摩擦產生壓降的基本方程式:
- f — Darcy 摩擦係數 (無因次)
- L — 管長 (m)
- D — 管道內徑 (m)
- ρ — 流體密度 (kg/m³)
- v — 平均流速 (m/s)
Colebrook-White 方程式 (湍流)
對於湍流 (Re > 4000),摩擦係數透過迭代求得:
本計算器採用迭代式 Newton-Raphson 法 (50 次迭代),以獲得與 Moody 圖相符的精確結果。
層流
對於 Re < 2300 (層流),摩擦係數簡化為:
局部損失
管件、閥門、彎頭及其他組件會增加額外的壓降,以 K 係數表示:
| 管件 | K 係數 | 管件 | K 係數 |
|---|---|---|---|
| 90° 彎頭 (標準) | 0.9 | 45° 彎頭 | 0.4 |
| 三通 (直通) | 0.4 | 三通 (支管) | 1.8 |
| 閘閥 (全開) | 0.15 | 球閥 (全開) | 0.05 |
| 止回閥 (擺動式) | 2.5 | 截止閥 (全開) | 10 |
| 管路入口 (銳邊) | 0.5 | 管出口 | 1.0 |
| 突擴 | ~1.0 | 突縮 | ~0.5 |
管壁粗糙度數值
| 材料 | 粗糙度 ε (mm) | 備註 |
|---|---|---|
| 碳鋼 | 0.045 | 新商用管 |
| 不鏽鋼 | 0.015 | 平滑焊接 |
| 銅 | 0.0015 | 拉製管 |
| 塑膠 (PE, PVC) | 0.0015 | 非常平滑 |
| 鑄鐵 | 0.25 | 新管;老化後可達 1–3 mm |
| 液壓軟管 | 0.005 | 橡膠內襯 |
| 混凝土 | 0.3 – 3.0 | 取決於表面加工 |
實務範例
已知: Q = 60 L/min, D = 25 mm, L = 10 m, 鋼管 (ε = 0.045 mm), 油 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 → 層流
f = 64 / 1592 = 0.04020
ΔP = 0.04020 × (10/0.025) × 870 × 2.037² / 2 = 29,045 Pa = 0.290 bar
⚠️ 注意: 在過渡區 (Re 2300–4000) 摩擦係數採用插值。實際流動可能在層流與紊流之間振盪。避免將系統設計為在此區域運轉。
專業現場動平衡校正儀器與軟體。已在 50 多個國家使用。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko是一名振動分析工程師,也是Vibromera的創辦人兼執行長。 15年多來,他一直在現場——而非在試驗台上——為旋轉設備進行動平衡校正:粉碎機、工業風機、破碎機、離心機、軸與主軸。正是這些實際工作催生了Balanset系列儀器——它們被設計為一種專業人員可以隨身攜帶到機器旁、在現場獨立使用的工具,而非實驗室設備。 Vibromera成立於2017年,自2023年起總部設於葡萄牙波爾圖。Balanset系列產品的研發、組裝與支援均在此完成。旗艦產品是Balanset-1A,一款用於單平面及雙平面動平衡校正與振動診斷的可攜式分析儀。 Nikolai親自參與客戶支援工作,處理各種棘手的動平衡校正案例,並參與軟體開發。他以任何語言為全球客戶提供服務。