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管道压降计算器

采用迭代式 Colebrook-White 摩擦系数的 Darcy-Weisbach 方程。支持层流/湍流、管道粗糙度预设值以及管件引起的微小损失。.

达西-魏斯巴赫 科尔布鲁克-怀特 小额损失 巴/千帕/磅/平方英寸
快速预设

成果

总压降
压降(千帕/磅/平方英寸)
摩擦损失(仅限管道)
小额损失(配件)
流速
雷诺数
达西摩擦系数 f
流动状态

达西-魏斯巴赫方程

管道内摩擦引起的压降的基本方程:

  • f — 达西摩擦系数(无量纲)
  • — 管道长度(米)
  • D — 管道内径(米)
  • ρ — 流体密度(kg/m³)
  • v — 平均流速(米/秒)

科尔布鲁克-怀特方程(湍流)

对于湍流(Re > 4000),摩擦系数可通过迭代法求得:

该计算器采用迭代牛顿-拉夫逊法(50 次迭代)以获得与穆迪图相匹配的精确结果。.

层流

对于 Re < 2300(层流),摩擦系数可简化为:

小额损失

管件、阀门、弯头和其他部件会增加额外的压降,用 K 系数表示:

配件K因子配件K因子
90°弯头(标准)0.945°弯头0.4
球(穿过)0.4Tee(分支)1.8
闸阀(全开)0.15球阀(全开)0.05
止回阀(摆动式)2.5球阀(全开)10
管道入口(尖锐)0.5管道出口1.0
突然扩张~1.0突然收缩~0.5

管道粗糙度值

材料粗糙度 ε (mm)说明
碳钢0.045新型商用管道
不锈钢0.015平滑焊接
0.0015拉制管材
塑料(PE、PVC)0.0015非常流畅
铸铁0.25新的;老化后可达 1–3 毫米
液压软管0.005橡胶内衬
具体的0.3 – 3.0取决于最终效果

实例

示例——液压管路

鉴于 流量 Q = 60 L/min,管径 D = 25 mm,管长 L = 10 m,钢管(ε = 0.045 mm),油的粘度 ν = 32 cSt,密度 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 →

f = 64 / 1592 = 0.04020

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

⚠️ 注意: 在过渡区(雷诺数 2300–4000),摩擦系数采用插值法计算。实际流动可能在层流和湍流之间波动。应避免设计在该区域运行的系统。.

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