パイプの主な損失

パイプを流れる流体について考えてみましょう。流体は摩擦抵抗に遭遇し、メジャー損失と呼ばれるエネルギー損失を引き起こし、パイプの長さに沿って圧力降下を引き起こします。

流体の流れは、層流または乱流の場合があります。層流では、流体は滑らかに移動し、抵抗は粘度に依存します。乱流では、渦巻き模様の混沌とした動きにより、圧力降下は粘度とパイプ壁の粗さに依存します。

圧力降下は、粘度、密度、速度、パイプの寸法、表面粗さなど、さまざまな要因に依存します。

これらの要因は、多くの場合、レイノルズ数や相対粗さなどの無次元数を使用して分析され、流れの挙動を特徴付けます。

摩擦係数は、乱流の圧力降下を計算するために重要です。これはレイノルズ数と相対的な粗さに依存し、多くの場合、流れ領域を分類するムーディーチャートを使用して決定されます。

Darcy-Weisbach 方程式は、摩擦係数を使用してエネルギー損失を定量化します。エンジニアは、精度を高めるためにコールブルック方程式のような経験方程式を使用することがよくありますが、ハーランド方程式のような反復や近似が必要です。

滑らかなパイプでも、滑り止めの状態により摩擦損失が発生します。時間の経過とともに、腐食は粗さを増し、圧力損失を悪化させます。