Как пользоваться
- Введите расход в л/с, м³/ч или галлонах США в минуту.
- Введите внутренний диаметр в мм и длину в метрах.
- Введите абсолютную шероховатость стенки в мм (0,045 мм для стальной трубы, 0,0015 мм для гладкой).
- Введите плотность и динамическую вязкость жидкости (вода при 20 °C: 998,2 кг/м³ и 1,002 мПа·с).
- Смотрите потери давления, потери напора и промежуточные величины.
Формулы
- Скорость: v = Q / (π D² / 4).
- Число Рейнольдса: Re = ρ v D / μ.
- Коэффициент трения: λ = 64 / Re при ламинарном течении, иначе Колбрук — Уайт: 1/√λ = −2 lg(ε/(3,7D) + 2,51/(Re√λ)).
- Потери давления: Δp = λ × (L / D) × ρ v² / 2.
- Потери напора: h = Δp / (ρ g), g = 9,80665 м/с².
Пример расчёта
2 л/с воды через 100 м стальной трубы 50 мм (ε = 0,045 мм):
- v = 0,002 ÷ (π × 0,05² ÷ 4) = 1,019 м/с;
- Re = 998,2 × 1,0186 × 0,05 ÷ 0,001002 = 50 736, турбулентный режим;
- по Колбруку λ = 0,02369;
- Δp = 0,02369 × (100 ÷ 0,05) × 998,2 × 1,0186² ÷ 2 = 24,539 кПа (0,2454 бар, 3,559 psi), потери напора 2,507 м.
Ламинарный случай: масло 900 кг/м³ и 50 мПа·с, 0,5 л/с в трубе 25 мм длиной 10 м: Re = 458, λ = 64 ÷ 458,37 = 0,13963, Δp = 26,076 кПа.
Советы
- Диаметр решает всё: при том же расходе в турбулентном режиме потери растут примерно как 1/D⁵, и труба на типоразмер больше снижает их в разы.
- Переходный режим (2 300–4 000) непредсказуем, результат там — лишь ориентир.
- Подъём учитывается отдельно: для трубы в гору добавьте ρ g Δz, чтобы получить полный напор насоса.