Penurunan tekanan
kPa
Penurunan tekanan akibat gesekan sepanjang L.
Mekanika fluida · Perpipaan
Penurunan tekanan dalam pipa
Hitung kecepatan, bilangan Reynolds, faktor gesek Darcy, penurunan tekanan, dan kehilangan head dalam pipa lurus berbentuk lingkaran.
Dibuat v1.0
Oleh Thibaut Grzelak, Insinyur Analisis Mekanik
03
Hasil
Kehilangan head
m
h_f = Δp/(ρg).
Debit volumetrik
L/s
Debit yang melewati pipa.
Kecepatan rata-rata
m/s
v = Q/A.
Bilangan Reynolds
—
Mengidentifikasi rejim aliran.
Faktor Darcy
—
Faktor tak berdimensi f.
Kekasaran relatif
—
ε/D.
Gradien tekanan
Pa/m
Δp/L.
Luas aliran
cm²
A = πD²/4.
Rejim turbulen: faktor f diselesaikan dengan Colebrook–White dalam 3 iterasi tanpa pembulatan antara.
Lihat rincian perhitunganRumus, substitusi numerik, dan hasil tanpa pembulatan antaraBuka ↓
Catatan perhitungan
Rincian lengkap perhitungan
1. Luas aliran
Rumus
—Substitusi
—Hasil
—2. Debit dan kecepatan
Rumus
—Substitusi
—Hasil
—3. Bilangan Reynolds
Rumus
—Substitusi
—Hasil
—4. Kekasaran relatif
Rumus
—Substitusi
—Hasil
—5. Faktor gesek
Rumus
—Substitusi
—Hasil
—6. Penurunan tekanan
Rumus
—Substitusi
—Hasil
—7. Head dan gradien
Rumus
—Substitusi
—Hasil
—Pipa lurus berbentuk lingkaran, diameter konstan, dan aliran tunak fluida tak termampatkan. Kerugian minor, perubahan elevasi, pompa, katup, dan fitting tidak disertakan.
01Rumus dan simbol
Hubungan yang digunakan
A
πD²/4Luas aliranRe
ρvD/μBilangan Reynoldsf
64/ReRejim laminarf
1/√f = −2 log₁₀(ε/(3,7D) + 2,51/(Re√f))Colebrook–WhiteΔp
f(L/D)ρv²/2Darcy–Weisbachhf
Δp/(ρg)Kehilangan head02Asumsi dan batasan
Batas keberlakuan
- Aliran tunak dalam pipa yang terisi penuh.
- Fluida tak termampatkan dengan sifat konstan.
- Diameter dalam dan kekasaran konstan.
- Rentang 2.300 ≤ Re < 4.000 ditandai sebagai transisi; faktor yang ditampilkan bersifat perkiraan.
- Kerugian minor harus ditambahkan secara terpisah.
03Contoh validasi
Kasus numerik acuan
- Air pada 20 °C, D = 50 mm, L = 10 m, Q = 2 L/s, dan ε = 0,045 mm.
- v = 1,01859 m/s; Re = 50.736; ε/D = 0,0009.
- f = 0,023694; Δp = 2,45394 kPa; hf = 0,25068 m.
04Referensi
Referensi teknis
- Darcy–Weisbach equation for major losses in straight pipes.
- Colebrook, C. F., turbulent flow in pipes with particular reference to the transition region between smooth and rough pipe laws.
- Sifat fluida yang disediakan adalah nilai umum; konfirmasikan temperatur dan lembar data fluida untuk perhitungan kontraktual.