摩擦係数の計算

パイプの摩擦損失を計算するDarcy-Weisbach方程式では、摩擦係数(Darcy-Weisbach摩擦係数またはMoody摩擦係数とも呼ばれる)として知られる無次元の値を使用し、それはFanning摩擦係数の4倍になります。

摩擦係数チャート/ムーディチャート

摩擦係数チャートまたはムーディチャートは、レイノルド数に対するパイプの相対的な粗さ(e/D)をプロットしたものです。
Reynolds number and friction factor chart

1944年、LF MoodyはColebrook方程式から得られたデータをプロットし、「Moody Chart」または「Friction Factor Chart」と呼ばれるチャートを作成しました。 このチャートにより、ユーザーはレイノルズ数とパイプの相対的な粗さに基づいて、乱流状態の合理的に正確な摩擦係数を初めて得ることができました。

層流の摩擦係数

層流の摩擦係数は、64をレイノルズ数で割って算出されます。
摩擦係数(層流)=64 / Re

臨界流状態

層流状態と乱流状態の間(Re2300~Re4000)の流れが発生した場合、その状態は臨界状態と呼ばれ、予測が困難になります。 ここでは、流れは完全な層流でもなく、完全な乱流でもありません。 この2つの流れの組み合わせです。

乱流の摩擦係数

乱流の摩擦係数は、Colebrook-Whiteの式を用いて計算されます。

Colebrook-White式

Colebrook-White式

Colebrook-White式は暗黙的に形成されているため、摩擦係数の計算には数値的手法による反復解が必要となる。

この摩擦係数は、Darcy-Weisbachの式で配管内の流体摩擦損失を計算する際に使用されます。

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