Boru Basınç Kaybı Hesaplama (Darcy-Weisbach)

Boru basınç kaybı nasıl hesaplanır?

Düz boruda sürtünmeden doğan basınç kaybı Darcy-Weisbach bağıntısıyla bulunur: Δp = f × (L / d) × ρ × v² / 2. Burada f sürtünme katsayısı, L boru boyu, d iç çap, ρ yoğunluk, v ortalama hızdır. Dirsek ve vana gibi elemanların kaybı aynı dinamik basınca ΣK katsayısıyla eklenir.

Reynolds sayısı ve akış rejimi

Önce Re = ρ × v × d / μ hesaplanır. Re 2300 altındaysa akış laminerdir ve f = 64 / Re olur. Re 4000 üstündeyse akış türbülanslıdır: f hem Reynolds sayısına hem bağıl pürüzlülüğe (ε / d) bağlıdır ve Colebrook-White denkleminden bulunur. Bu denklem f değerini iki tarafta da içerdiği için yinelemeyle çözülür. Moody diyagramı aynı denklemin çizilmiş hâlidir. Arada kalan geçiş bölgesinde akış kararsızdır.

Örnek

20 °C su, 80 mm iç çaplı yeni çelik borudan saatte 30 metreküp geçiyor. Hız 1.66 m/s, Reynolds sayısı yaklaşık 132 000 çıkar, akış türbülanslıdır. Sürtünme katsayısı 0.020 dolayında, 100 metre boruda basınç kaybı yaklaşık 0.34 bar, yani 3.5 metre su sütunudur.

Sınırlar

Hesap sıkıştırılamaz akışkan ve dolu akan dairesel boru içindir. Pürüzlülük değerleri yeni boru için yaklaşık değerlerdir, yıllanmış hatlarda kayıp belirgin biçimde artar. Yükseklik farkı, pompa ve cihaz kayıpları ayrıca eklenir.