임계 흐름에 대한 Darcy 마찰 계수 추정

다씨-Weisbach의 방정식은 비압축성 유체를 수송 관의 마찰 압력 손실을 계산하기 위해 사용된다. 이 방정식은 파이프 표면의 상대적 거칠기를 설명하기 위해 무디 팩터라고도 하는 치수가없는 Darcy 마찰 계수를 사용합니다 .

이 경험적 요인은 실험적으로 Moody에 의해 결정되었으며 일반적으로 Moody Chart 에서 읽습니다 . 그러나 소프트웨어에서 압력 강하 계산을 구현하고 있기 때문에 Darcy 마찰 계수를 찾기 위해 그래픽이 아닌 방법이 필요합니다.

층류 (Re <2320) 및 난류 (Re> 4000) 흐름에서 Darcy 마찰 계수를 계산하는 방정식을 쉽게 사용할 수 있습니다. 그러나 나는 '임계 영역'으로도 알려진 층류와 난류 사이에 존재하는 과도 영역에 유효한 것을 찾을 수 없었습니다 (2320 <Re <4000).

유체 흐름은이 지역에서 복잡하고 예측하기 어렵다는 것을 알고 있습니다. 그러나이 임계 영역에서 마찰 계수에 대한 합리적인 추정치 를 제공하는 일반적으로 사용되는 방법 이 있습니까?

학생 논문에 설명 된 방법을 찾았 지만 동료 검토가 이루어지지 않았으며 매끄러운 파이프로만 제한됩니다. 더 시도하고 테스트 한 것을 찾고 있습니다.

수식을 사용할 수없는 경우 다른 엔지니어가 일반적으로이 문제를 완화하거나 해결하기 위해 어떤 방법을 사용합니까?

엔지니어로서 때로는 답변이 필요하며 최선의 답변이 아닐 수도 있지만 답변을 얻어야합니다.

이 경우이를 처리하는 두 가지 방법이 있습니다. 첫 번째는 난류 흐름을 층류 끝까지 거꾸로 외삽 하는 것 입니다. 난류는 항상 층류보다 높기 때문에 배관에서 실제 마찰 유량보다 더 높을 수 있지만, 주로 배관, 펌프 등의 크기를 조정하는 데 주로 사용하므로 결국에는 펌프, 파이프 등을 과도 하게 엔지니어링 하십시오. 이것은 나쁜 것은 아니지만 바람직하지 않습니다. 그러나이 방법으로 답변을 얻을 수 있습니다. 이런 일이 발생했을 때 프로그램에 경고가 표시되는 경우

"이는 난류 지역에 있기 때문에 정확한 추정이 어렵다. 대신 보수적 인 양이 주어진다. 더 나은 디자인은 층류 또는 난류 지역에있을 것이다."

그리고 대부분의 엔지니어들은 만족할 것입니다.

두 번째 방법은 사용자가 층류 영역 또는 난류 영역에 있도록 요구하는 것입니다. 대부분의 엔지니어가이 상황을 처리하는 방식 입니다. 지역을 완전히 피하십시오. 이러한 방식으로 시스템을 정확하고 효율적으로 설계하여 과도한 엔지니어링을 피할 수 있습니다.