摩擦損失計算機

摩擦損失とは、流体が管壁と摩擦し、内部でせん断を受けることで失う機械的エネルギーです。損失は圧力の低下として現れ、通常はメートル単位の流体水頭、またはキロパスカル単位の圧力で表します。この計算機は、直円管内の定常で十分に発達した流れに広く適用できるダルシー・ワイスバッハ式を使います。 式は h = f(L/D)(v²/2g) です。h は損失水頭、f はダルシー摩擦係数、L は管長、D は内径、v は平均流速、g は重力加速度です。続いて ΔP = ρgh から圧力損失を求めます。ρ は流体密度です。計算機は標準重力加速度 9.80665 メートル毎秒毎秒を使用し、パスカルをキロパスカルに換算して表示します。 管径は管長と内径の比を変え、流量一定なら流速も変えるため、損失に大きく影響します。他の入力が一定なら、流速を二倍にすると摩擦損失水頭は四倍になります。管長を二倍にすると損失は二倍です。ダルシー係数はレイノルズ数と相対粗さから計算するか、ムーディ線図から求めます。ファニング係数は、先に四倍しない限り代用できません。 結果は直管部分の摩擦損失のみを表します。実際の系では、エルボ、ティー、弁、入口、出口、縮小部、機器でもエネルギーが失われます。これらの局部損失は損失係数でモデル化するか、相当管長に換算できます。呼び径ではなく実際の内径を使い、密度と粘度は運転温度で評価してください。この計算機はポンプの予備選定、灌漑の確認、プロセス配管、空調水配管の概算に役立ちます。最終設計では、すべての継手、高低差、必要出口圧力、過渡状態、汚れの余裕、適切な安全余裕を含め、安定した運転を確保してください。