Pleraque enim aqua et HVAC-typus in fistulam ferream immaculatam influit, factor Darcy friction practicus typice est f ≈ 0.018-0.022 (plene turbidus, "plane-ad-mititer, aspera". Ad superiores REYNOLDS numeri (fluxus velocissimus) f saepe trends in ~0.015-0.018 ; pro minus turbulentis Reynolds numeri (prope 5,000-200,000), f ut sint ~0.03-0.04 .
Accurate, f ex Reynolds numero (Re) et ferro immaculatam asperitatem (ε) utentes explicata ratione (v.g., Swamee-Jain vel Haalet) vel aequatione Colebrok computa.
Frictio factor pro ferro intemerata fistula: quanti ad usum?
utere Darcy friction factor (Carcy-Weisbach elementum friction etiam appellatur) nisi chartula vel programmata tua expresse "Fannire" dicit. Darcy elementum est 4× the Fanning factor.
Ieiunium, aestimatio defendibilis cum fluxum exactum nondum nosti:
- Aquae in typica incorrupta limbis (Re ~ 50,000-300,000): f ≈ 0.018-0.022 .
- Valde altus Re (~1,000,000): f saepe appropinquat ~0.015-0.018
- Re turbulenta inferiora (5,000-200,000): f communiter ~0.03-0.04
Tunc gradibus calculi conflabis infra semel scis diametrum, rate fluxum, et fluidum viscositatem.
Immaculatam ferro asperitatem: initus quod agit exitum
In fluxu turbido, factor friction fortiter pendet secundum asperitatem (ε/D). Aliquam ferro est fere "levis," sed ε adhuc in rebus positis.
| Superficiem / assumptionem | Absoluta asperitas, ε (mm). | Absoluta asperitas, ε (m); | Cum ut |
|---|---|---|---|
| Immaculata (consilium commune assumptio) | 0.015 | 1.5×10⁻⁵ | Nova/pura fistula, conservativa sed lenis baseline |
| Leviter / amet constructum-sursum (regulae-of-pollicem) | 0.03 | 3.0×10⁻⁵ | Si vis deposita vel continentem officium |
| Ignota conditio (design margin) | 0.045 | 4.5×10⁻⁵ | Cum opus extra conservatism |
Computant aliquid asperitatis ut ε / D per quod internus diametri (Nec magnitudine nominis). Etiam parvae mutationes in D vel ε/D notabiliter f mutant in regione plene turbida.
GRADATUS calculation (Re → f) potes credere
I) Computo Reynolds numerus
Plena enim tibia circularis;
Re = (V·D)/ν
- V = mediocris velocitatis (m/s)
- D = diametri interna (m)
- ν = viscositas kinematica (m²/s)
II) jus regulae regiminis fluxus Elige
- Laminar (Re < 2300): f = 64/Re
- Transitional (2300-4000): vitare "praecisionem"; confirmamus test notitia vel uti optimatium margines
- Turbulentus (Re> (IV)): uti ε/D cum expressa ratione
3) Fluxus turbidus: formulae practicae expressae
Duae optiones explicitae late adhibitae (Darcy f);
- Swamee-Jain: f = 0.25 / [log10(ε/(3.7D)) (5.74/Re^0.9) )]^2
- Haaland: 1/√f = -1.8·log10( [ (ε/(3.7D))^1.11 ] [ 6.9/Re ] )
Si in programmate iterans, ordo classicus est Colebrook (implicit):
1/√f = -2·log10((ε/(3.7D)) (2.51/(Re·√f)) )
Operavit exemplum: fistula immaculata frictio factor et gutta pressura
Pone aquam prope XX ° C, munda immaculatam asperitatem ε = 0.015 mm (1.5×10⁻⁵m), et fistula diametro interna D = 0.0525 m (circa 2-inch Schedule 40 ID). Influunt rate Q = 50 gpm (0.003154 m/s).
Calculare velocitatem et numerum Reynolds
- Area A = πD²/4 = 0.002165 m²
- Velocitas V = Q/A = 1.46 m/s
- Viscositas kinematica ν ≈ 1.0×10⁻⁶ m²/s
- Re = (V·D)/ν ≈ 7.6×10⁴
- Asperitas relativa ε/D ≈ 2.86×10⁻⁴
Computo friction factor (Swamee-Jain)
Darcy friction factor f ≈ 0.0203
Translate f in pressura damnum (Darcy-Weisbach)
Pro longitudine L = 100 m, densitas ρ ≈ 998 kg/m³;
P = f·(L/D)·(ρV²/2) ≈ 41 kPa per 100 m (circiter 4.2 m aquae caput per C m).
Quick reference table: Immaculata attritus chalybs factor vs Reynolds numerus
Valores infra assume ε = 0.015 mm and D = 0.0525 m (ε/D = 2.86×10⁻⁴), Swamee-Jain ratione utens. Hoc utere ad sanitate eventus reprehendo tuum.
| REYNOLDS numerus (Re) | Darcy friction factor (f) | Typicam interpretationem |
|---|---|---|
| 5,000 | 0.038 | Humilis, turbidus; f relative altum |
| 10,000 | 0.031 | Matutinus turbidus; sensitivo ad Re- |
| 50,000 | 0.0219 | Commune consilium regionis aqua exantlaretur |
| 100,000 | 0.0194 | Proin turbidus; f stabilit |
| 1,000,000 | 0.0156 | Turbulentissimus; accedit asperitas imperium mores |
Communes foveae quae causa mali friction factores
- Tibia magnitudine nominis utens loco diametri internae; f pendet ab ε/D et pressione damnum a L/D pendet, ita ID bis refert.
- Darcy and Fanning friction mixtion of factors: si eventum tuum 4× videtur, haec est usitata ratio.
- Temperies fluida ignorans; viscositas mutatur Re; aqua frigidior crescit ν et potest crescere f.
- Assumens intemeratam semper est "plane levis"; welds, scalis, vel productis buildup iustificare potest utendo superiori ε quam novo, fistula munda.
- Exspectat alta cura in fluxus transeuntis; tracta 2300-4000 as incertus and design with margin.
Solum versus: fistula immaculata ferro saepe cedit f circa 0.02 in communi aqua turbulenta officia, sed numerus certissimus ex Re et ε/D utens ratione vexilli.
