Rohrreibungszahl-Rechner

Der Darcy-Reibungsfaktor ist ein dimensionsloses Maß für den Widerstand, der bei der Strömung eines Fluids durch ein Rohr entsteht. Er wird in der Darcy-Weisbach-Gleichung verwendet, um Druckverlust oder Verlusthöhe abzuschätzen. Er hängt vor allem von der Reynolds-Zahl ab, die Trägheits- und Zähigkeitseffekte vergleicht, sowie von der relativen Rauheit, die die Rohrwandrauheit auf den Innendurchmesser bezieht. Da er dimensionslos ist, funktioniert die Berechnung mit jedem konsistenten Einheitensystem. Bei laminarer Strömung unter einer Reynolds-Zahl von 2,300 hat die Wandrauheit wenig Einfluss, und für ein Kreisrohr gilt exakt f = 64/Re. Bei höheren Reynolds-Zahlen verwendet dieser Rechner die explizite Swamee-Jain-Näherung. Sie bildet die Colebrook-White-Beziehung gut ab, ohne einen iterativen Löser zu benötigen. Werte zwischen etwa 2,300 und 4,000 liegen im Übergangsbereich, sodass die tatsächliche Strömung zwischen laminarem und turbulentem Verhalten wechseln kann. Ergebnisse in diesem Bereich sind vorsichtig zu bewerten. Typische Darcy-Faktoren liegen ungefähr zwischen 0.008 und 0.08. Ein glattes Rohr bei hoher Reynolds-Zahl hat meist einen kleineren Faktor als ein raues Rohr mit gleicher Strömung. Die relative Rauheit ist Rauheit geteilt durch Innendurchmesser, wobei beide Größen in derselben Einheit anzugeben sind. Beispielsweise ergeben 0.045 Millimeter Rauheit in einem Rohr mit 45 Millimetern Innendurchmesser eine relative Rauheit von 0.001. Alterung, Korrosion, mineralische Ablagerungen und Fertigungstoleranzen können die wirksame Rauheit verändern. Gemessene Betriebsdaten können daher einen konservativeren Wert rechtfertigen als eine Tabelle für neue Rohre. Verwende das Ergebnis zusammen mit Rohrlänge, Durchmesser, Strömungsgeschwindigkeit und Erdbeschleunigung zur Berechnung der Verlusthöhe. Prüfe, ob andere Quellen den Darcy- oder Fanning-Faktor angeben: Der Darcy-Faktor ist viermal so groß wie der Fanning-Faktor. Diese Unterscheidung verursacht häufig Fehler um den Faktor vier. Der Rechner eignet sich für hydraulische Vorplanung, Unterricht und schnelle Prüfungen. Bei der endgültigen Auslegung sind auch Formstücke, Einläufe, Ventile, Durchmesseränderungen, temperaturabhängige Fluideigenschaften und Unsicherheiten des Rohrzustands zu berücksichtigen.