Darcy-Weisbachs ekvation

 Den här artikeln behöver källhänvisningar för att kunna verifieras. (2019-12)
Åtgärda genom att lägga till pålitliga källor (gärna som fotnoter). Uppgifter utan källhänvisning kan ifrågasättas och tas bort utan att det behöver diskuteras på diskussionssidan.

Darcy-Weisbachs ekvation är en generell ekvation för beräkning av strömningsförluster och flöden vid framförallt stationär rörströmning i raka rör. Ekvationen är uppkallad efter Henry Darcy och Julius Weisbach.

Genom att anpassa friktionstalet (λ) för olika strömningsförhållanden i Moody-diagrammet, får Darcy-Weisbachs ekvation ett mycket brett tillämpningsområde inom rörströmningen. Darcy-Weisbachs ekvation brukar dels skrivas i en allmän form, dels i en form anpassad för cirkulärt fullgående ledningar.

Vid beräkning av höjdförlust

h f = λ ⋅ L ⋅ v 2 8 ⋅ R h ⋅ g {\displaystyle h_{f}={\dfrac {\lambda \cdot L\cdot v^{2}}{8\cdot R_{h}\cdot g}}} Allmän form
h f = ( λ ⋅ L d + Σ k t ) ⋅ v 2 2 ⋅ g {\displaystyle h_{f}=\left({\dfrac {\lambda \cdot L}{d}}+\Sigma k_{t}\right)\cdot {\dfrac {v^{2}}{2\cdot g}}} För cirkulärt fullgående ledningar

där

  • hf = Strömningsförlust (mVp)
  • λ = Friktionstal (-)
  • L = Sektionens eller rörets längd (m)
  • d = Rörets innerdiameter (m)
  • kt = Motståndskoefficient (-)
  • v = Medelhastighet (m/s)
  • Rh = Hydraulisk radie (m)
  • g = Tyngdacceleration (9,82 m/s²)

Vid beräkning av flödeshastigheter

v = 8 ⋅ g ⋅ R h ⋅ I λ {\displaystyle v={\sqrt {\dfrac {8\cdot g\cdot R_{h}\cdot I}{\lambda }}}} Allmän formel
v = 2 ⋅ g ⋅ d ⋅ I λ {\displaystyle v={\sqrt {\dfrac {2\cdot g\cdot d\cdot I}{\lambda }}}} För cirulärt fullgående ledningar

där

  • v = Medelhastighet (m/s)
  • g = Tyngdacceleration (9,82 m/s²)
  • Rh = Hydraulisk radie (m)
  • I = Fall (-)
  • λ = Friktionstal (-)
  • d = Rörets innerdiameter (m)

Vid flödesberäkning

Q = A ⋅ 8 ⋅ g ⋅ R h ⋅ I λ {\displaystyle Q=A\cdot {\sqrt {\dfrac {8\cdot g\cdot R_{h}\cdot I}{\lambda }}}} Allmän form
Q = π ⋅ d 2 4 ⋅ 2 ⋅ g ⋅ d ⋅ I λ {\displaystyle Q={\dfrac {\pi \cdot d^{2}}{4}}\cdot {\sqrt {\dfrac {2\cdot g\cdot d\cdot I}{\lambda }}}} För cirulärt fullgående ledningar

där

  • Q = Flöde (m³/s)
  • A = Våt tvärsnittsarea (m²)
  • g = Tyngdacceleration (9,82 m/s²)
  • Rh = Hydraulisk radie (m)
  • I = Fall (-)
  • λ = Friktionstal (-)
  • π = Matematisk konstant (3,14159...)
  • d = Rörets innerdiameter (m)

Se även