Почему используется коэффициент Дарси, а не Фэннинга?

Диаграмма Муди и формула Дарси–Вейсбаха обычно используют коэффициент Дарси. Коэффициент Фэннинга в четыре раза меньше, поэтому смешивание соглашений дает ошибку в 4 раза.

Что происходит в переходной зоне?

Примерно между Re = 2300 и 4000 течение может быть ламинарным или турбулентным в зависимости от возмущений и входных условий. Симулятор помечает эту область как неопределенную, а не делает вид, что корреляция там точна.

Трение в трубе и диаграмма Муди

Число Рейнольдса, относительная шероховатость, Swamee-Jain/Colebrook-style коэффициент трения и потери Дарси–Вейсбаха.

Это стационарная модель полностью развитого течения в трубе с коэффициентом трения Дарси. Местные сопротивления, фитинги, насосы, неньютоновские жидкости, сжимаемость, входной участок и двухфазное течение не учитываются.

Графики

О модели

Потери давления в установившемся течении по трубе часто считают через уравнение Дарси–Вейсбаха: h_f = f(L/D)V²/(2g). Коэффициент трения f зависит от числа Рейнольдса Re = ρVD/μ и относительной шероховатости ε/D. В симуляторе используется f = 64/Re для ламинарного режима и явная формула Swamee-Jain для турбулентного режима, близкая к диаграмме Муди/Colebrook без итераций. На графике показаны гладкая и шероховатые кривые, границы переходной зоны, текущая рабочая точка, потери напора и перепад давления. Модель предполагает стационарное, полностью развитое, несжимаемое, однофазное ньютоновское течение в прямой круглой трубе.

Для кого: Вводные курсы по гидравлике, механике жидкости, HVAC, трубопроводам, гражданской и машиностроительной инженерии.

Ключевые понятия

Диаграмма Муди
Дарси–Вейсбах
Коэффициент трения
Число Рейнольдса
Относительная шероховатость

Как это работает

Потери в прямой трубе считаются по Дарси–Вейсбаху: h_f=f(L/D)V²/(2g). Коэффициент f зависит от Re=ρVD/μ и шероховатости ε/D: для ламинарного режима f=64/Re, для турбулентного используется приближение Swamee–Jain к диаграмме Муди/Colebrook. Переходная область около Re=2300–4000 отмечена как зона неопределённости.

Основные формулы

Re = ρVD/μ, h_f = f (L/D) V²/(2g)

Swamee-Jain: f = 0.25/[log10(ε/(3.7D)+5.74/Re^0.9)]²; ламинарно f=64/Re

Часто задаваемые вопросы

Почему используется коэффициент Дарси, а не Фэннинга?: Диаграмма Муди и формула Дарси–Вейсбаха обычно используют коэффициент Дарси. Коэффициент Фэннинга в четыре раза меньше, поэтому смешивание соглашений дает ошибку в 4 раза.
Что происходит в переходной зоне?: Примерно между Re = 2300 и 4000 течение может быть ламинарным или турбулентным в зависимости от возмущений и входных условий. Симулятор помечает эту область как неопределенную, а не делает вид, что корреляция там точна.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 46 в «Термодинамика».

Вся категория →

НовоеШкольные

Открытый канал и гидравлический прыжок

Запустить симулятор

Прямоугольный канал: число Фруда, критическая глубина, сопряжённые глубины, потеря энергии и режимы subcritical/supercritical.

НовоеШкольные

Психрометрическая диаграмма

Запустить симулятор

Влажный воздух для HVAC: dry-bulb, RH, влагосодержание, dew point, wet-bulb, энтальпия и смешение двух потоков.

НовоеШкольные

Рост Эдена (решётка)

Запустить симулятор

Модель Эдена на квадратной решётке: на каждом шаге занимается равновероятно выбранный пустой узел из 4-соседства кластера; компактный рост и шероховатый интерфейс — периметр P к 2√(πN) как грубая мера шероховатости.

НовоеШкольные