Почему берут коэффициент Дарси, а не Фэннинга?

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

Что происходит в переходной зоне?

Примерно между Re = 2300 и 4000 течение может быть ламинарным или турбулентным — зависит от возмущений и входа. Эту область помечают как неопределённую, а не считают корреляцию там точной.

Трение в трубе и диаграмма Муди

Число Рейнольдса, относительная шероховатость, коэффициент трения по Свами–Джейну / Коулбруку и потери по Дарси–Вейсбаху.

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 напора в установившемся течении по круглой трубе считают по Дарси–Вейсбаху: h_f = f(L/D)V²/(2g). Коэффициент трения f зависит от числа Рейнольдса Re = ρVD/μ и относительной шероховатости ε/D. Для ламинарного режима f = 64/Re, для турбулентного — явная формула Свами–Джейна, близкая к диаграмме Муди и уравнению Коулбрука без итераций. На графике — гладкая и шероховатые кривые, границы переходной зоны, рабочая точка, потери напора и перепад давления. Модель: стационарное полностью развитое несжимаемое однофазное ньютоновское течение в прямой круглой трубе.

Для кого: Вузовская гидравлика и механика жидкости: потери в трубах, диаграмма Муди.

Ключевые понятия

диаграмма Муди
формула Дарси–Вейсбаха
коэффициент трения
число Рейнольдса
относительная шероховатость

Как это работает

Потери в прямой трубе считают 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 — приближение Свами–Джейна к диаграмме Муди и Коулбруку. 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 берут коэффициент Дарси, а не Фэннинга?: Диаграмма Муди и формула Дарси–Вейсбаха обычно используют коэффициент Дарси. Коэффициент Фэннинга в четыре раза меньше, поэтому смешение соглашений даёт ошибку в 4 раза.
Что происходит в переходной зоне?: Примерно между Re = 2300 и 4000 течение может быть ламинарным или турбулентным — зависит от возмущений и входа. Эту область помечают как неопределённую, а не считают корреляцию там точной.

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

Вся категория →

НовоеШкольные

Гидравлический прыжок в открытом русле

Запустить симулятор

Прямоугольный канал: число Фруда, критическая глубина, сопряжённые глубины, потеря энергии, спокойный и бурный режимы.

НовоеШкольные

Психрометрическая диаграмма

Запустить симулятор

Влажный воздух для систем вентиляции: температура сухого термометра, относительная влажность, влагосодержание, точка росы, температура мокрого термометра, энтальпия и смешение двух потоков.

НовоеШкольные

Рост Эдена

Запустить симулятор

Модель Эдена на квадратной решётке: на каждом шаге занимается равновероятно выбранный пустой узел из четырёх соседей кластера; компактный рост и шероховатый фронт.

НовоеШкольные