Spadek ciśnienia
kPa
Strata ciśnienia wskutek tarcia na długości L.
Mechanika płynów · Przewody
Strata ciśnienia w przewodzie
Oblicz prędkość, liczbę Reynoldsa, współczynnik tarcia Darcy’ego, spadek ciśnienia i wysokość strat w prostym przewodzie kołowym.
Utworzono v1.0
Autor: Thibaut Grzelak, Inżynier obliczeń mechanicznych
03
Wyniki
Wysokość strat
m
h_f = Δp/(ρg).
Objętościowe natężenie przepływu
L/s
Przepływ przez przewód.
Prędkość średnia
m/s
v = Q/A.
Liczba Reynoldsa
—
Określa reżim przepływu.
Współczynnik Darcy’ego
—
Bezwymiarowy współczynnik f.
Chropowatość względna
—
ε/D.
Gradient ciśnienia
Pa/m
Δp/L.
Pole przepływu
cm²
A = πD²/4.
Przepływ turbulentny: współczynnik f rozwiązany równaniem Colebrooka–White’a w 3 iteracjach, bez zaokrągleń pośrednich.
Pokaż szczegóły obliczeńWzory, podstawienie liczbowe i wyniki bez zaokrągleń pośrednichOtwórz ↓
Nota obliczeniowa
Pełne szczegóły obliczeń
1. Pole przepływu
Wzór
—Podstawienie
—Wynik
—2. Natężenie i prędkość
Wzór
—Podstawienie
—Wynik
—3. Liczba Reynoldsa
Wzór
—Podstawienie
—Wynik
—4. Chropowatość względna
Wzór
—Podstawienie
—Wynik
—5. Współczynnik tarcia
Wzór
—Podstawienie
—Wynik
—6. Spadek ciśnienia
Wzór
—Podstawienie
—Wynik
—7. Wysokość i gradient
Wzór
—Podstawienie
—Wynik
—Prosty przewód kołowy o stałej średnicy, ustalony przepływ cieczy nieściśliwej. Nie uwzględnia się strat miejscowych, zmian wysokości, pomp, zaworów ani kształtek.
01Wzory i symbole
Zastosowane zależności
A
πD²/4Pole przepływuRe
ρvD/μLiczba Reynoldsaf
64/RePrzepływ laminarnyf
1/√f = −2 log₁₀(ε/(3,7D) + 2,51/(Re√f))Colebrook–WhiteΔp
f(L/D)ρv²/2Darcy–Weisbachhf
Δp/(ρg)Wysokość strat02Założenia i ograniczenia
Zakres stosowania
- Ustalony przepływ w całkowicie wypełnionym przewodzie.
- Płyn nieściśliwy o stałych właściwościach.
- Stała średnica wewnętrzna i chropowatość.
- Zakres 2 300 ≤ Re < 4 000 jest oznaczony jako przejściowy: wyświetlany współczynnik jest orientacyjny.
- Straty miejscowe należy dodać oddzielnie.
03Przykład walidacyjny
Referencyjny przypadek liczbowy
- Woda w 20 °C, D = 50 mm, L = 10 m, Q = 2 L/s i 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.
04Źródła
Źródła techniczne
- 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.
- Właściwości płynów są wartościami typowymi; dla obliczeń kontraktowych potwierdź temperaturę i kartę płynu.