Akışkanlar mekaniği · Borular

Bir boruda basınç kaybı

Düz ve dairesel bir boruda hızı, Reynolds sayısını, Darcy sürtünme katsayısını, basınç kaybını ve yük kaybını hesaplayın.

Oluşturulma v1.0

Yazar: Thibaut Grzelak, Mekanik Hesap Mühendisi

Boru içi akış
01

Hesaplama verileri

Yapılandırma
Boru ve akış
m
mm
L/s
m/s
Q ve D değerlerinden otomatik hesaplanır.
Akışkan özellikleri
kg/m³
mPa·s
mm
Yeni ticari çeliğe yakın başlangıç değeri.

Sonuçlar güncel.

03

Sonuçlar

Yük kaybı
0,25m

h_f = Δp/(ρg).

Hacimsel debi
2L/s

Borudan geçen debi.

Ortalama hız
1,02m/s

v = Q/A.

Reynolds sayısı
50.736—

Akış rejimini belirler.

Darcy katsayısı
0,02369—

Boyutsuz f katsayısı.

Bağıl pürüzlülük
0,0009—

ε/D.

Basınç gradyanı
245,39Pa/m

Δp/L.

Akış alanı
19,63cm²

A = πD²/4.

Türbülanslı rejim: f katsayısı, ara yuvarlama olmadan 3 iterasyonda Colebrook–White ile çözülür.

Hesap ayrıntılarını görüntüleAra yuvarlama olmadan formüller, sayısal yerine koyma ve sonuçlarAç ↓

Hesap notu

Hesabın tüm ayrıntıları

1. Akış alanı

Formül—
Yerine koyma—
Sonuç—

2. Debi ve hız

Formül—
Yerine koyma—
Sonuç—

3. Reynolds sayısı

Formül—
Yerine koyma—
Sonuç—

4. Bağıl pürüzlülük

Formül—
Yerine koyma—
Sonuç—

5. Sürtünme katsayısı

Formül—
Yerine koyma—
Sonuç—

6. Basınç kaybı

Formül—
Yerine koyma—
Sonuç—

7. Yük ve gradyan

Formül—
Yerine koyma—
Sonuç—

Düz dairesel boru, sabit çap ve sıkıştırılamaz akışkanın kararlı akışı. Yerel kayıplar, kot değişimleri, pompalar, vanalar ve bağlantı elemanları dahil değildir.

01Formüller ve semboller

Kullanılan bağıntılar

AπD²/4Akış alanı
ReρvD/μReynolds sayısı
f64/ReLaminer rejim
f1/√f = −2 log₁₀(ε/(3,7D) + 2,51/(Re√f))Colebrook–White
Δpf(L/D)ρv²/2Darcy–Weisbach
hfΔp/(ρg)Yük kaybı
02Varsayımlar ve sınırlar

Geçerlilik alanı

  • Tam dolu bir boruda kararlı akış.
  • Sabit özellikli sıkıştırılamaz akışkan.
  • Sabit iç çap ve pürüzlülük.
  • 2.300 ≤ Re < 4.000 aralığı geçiş olarak işaretlenir; gösterilen katsayı yaklaşıktır.
  • Yerel kayıplar ayrıca eklenmelidir.
03Doğrulama örneği

Referans sayısal durum

  1. 20 °C su, D = 50 mm, L = 10 m, Q = 2 L/s ve ε = 0,045 mm.
  2. v = 1,01859 m/s; Re = 50.736; ε/D = 0,0009.
  3. f = 0,023694; Δp = 2,45394 kPa; hf = 0,25068 m.
04Kaynaklar

Teknik kaynaklar

  1. Darcy–Weisbach equation for major losses in straight pipes.
  2. Colebrook, C. F., turbulent flow in pipes with particular reference to the transition region between smooth and rough pipe laws.
  3. Akışkanlar için önerilen özellikler tipik değerlerdir; sözleşmeli hesaplarda sıcaklığı ve akışkan veri sayfasını doğrulayın.