마찰계수 계산기

다르시 마찰계수는 유체가 관을 흐를 때 발생하는 저항을 나타내는 무차원 값입니다. 엔지니어는 다르시–바이스바흐 방정식에 이 계수를 사용해 압력 강하나 수두 손실을 추산합니다. 주로 관성 효과와 점성 효과를 비교하는 레이놀즈 수, 그리고 관벽 거칠기를 내경과 비교하는 상대 거칠기에 따라 달라집니다. 무차원이므로 단위계가 일관되면 어떤 단위계에서도 같은 계산을 사용할 수 있습니다. 레이놀즈 수가 2,300 미만인 층류에서는 관벽 거칠기의 영향이 작으며, 원형 관의 정확한 관계식은 f = 64/Re입니다. 더 높은 레이놀즈 수에서는 이 계산기가 명시적 스와미–제인 근사식을 사용합니다. 이 식은 반복 해법 없이 콜브룩–화이트 관계를 가깝게 나타냅니다. 약 2,300에서 4,000 사이는 천이 영역이므로 실제 흐름이 층류와 난류 사이에서 번갈아 나타날 수 있습니다. 이 영역의 결과는 주의해서 사용해야 합니다. 일반적인 다르시 계수는 약 0.008에서 0.08입니다. 높은 레이놀즈 수에서 매끄러운 관은 같은 유동이 흐르는 거친 관보다 보통 계수가 작습니다. 상대 거칠기는 거칠기를 내경으로 나눈 값이며, 두 측정값에 같은 단위를 사용해야 합니다. 예를 들어 내경 45 밀리미터 관의 거칠기가 0.045 밀리미터이면 상대 거칠기는 0.001입니다. 노후화, 부식, 광물 침전 및 제조 공차는 유효 거칠기를 바꿀 수 있으므로 실제 운전 측정값에 따라 새 관의 표보다 보수적인 값을 사용하는 것이 타당할 수 있습니다. 결과를 관 길이, 직경, 유속 및 중력가속도와 함께 사용해 수두 손실을 계산하세요. 다른 자료가 다르시 계수인지 패닝 계수인지 확인해야 합니다. 다르시 계수는 패닝 계수의 네 배입니다. 이 차이는 네 배 오차를 일으키는 흔한 원인입니다. 계산기는 초기 수리 설계, 수업 및 간단한 점검에 적합하지만, 최종 시스템에서는 이음관, 입구, 밸브, 직경 변화, 온도에 따른 유체 물성 및 관 상태의 불확실성도 고려해야 합니다.