স্টেইনলেস স্টীল পাইপের জন্য ঘর্ষণ ফ্যাক্টর: সঠিক f মান এবং পদক্ষেপ

স্টেইনলেস স্টীল পাইপের জন্য ঘর্ষণ ফ্যাক্টর: কি মান ব্যবহার করতে হবে

ব্যবহার করুন ডার্সি ঘর্ষণ ফ্যাক্টর (এটিকে Darcy–Weisbach ঘর্ষণ ফ্যাক্টরও বলা হয়) যদি না আপনার চার্ট বা সফ্টওয়্যার স্পষ্টভাবে "ফ্যানিং" না বলে। ডার্সি ফ্যাক্টর হল 4× ফ্যানিং ফ্যাক্টর।

একটি দ্রুত, প্রতিরক্ষাযোগ্য অনুমান যখন আপনি এখনও সঠিক প্রবাহ জানেন না:

• সাধারণ স্টেইনলেস পাইপিংয়ে জল (Re~ 50,000–300,000): f ≈ 0.018–0.022
• খুব উচ্চ Re (~1,000,000): f প্রায়ই কাছে আসে ~0.015–0.018
• নিম্ন অশান্ত Re (~5,000–20,000): f সাধারণত ~০.০৩–০.০৪

তারপর ব্যাস, প্রবাহের হার, এবং তরল সান্দ্রতা জানলে নীচের গণনার ধাপগুলি দিয়ে পরিমার্জন করুন।

স্টেইনলেস স্টিলের রুক্ষতা: ইনপুট যা ফলাফলকে চালিত করে

অশান্ত প্রবাহে, ঘর্ষণ ফ্যাক্টরের উপর দৃঢ়ভাবে নির্ভর করে আপেক্ষিক রুক্ষতা (ε/D)। স্টেইনলেস স্টীল সাধারণত "মসৃণ" হয়, তবে অনুমান করা ε এখনও গুরুত্বপূর্ণ।

ε/D ব্যবহার করে আপেক্ষিক রুক্ষতা গণনা করুন অভ্যন্তরীণ ব্যাস (নামমাত্র আকার নয়)। এমনকি D বা ε/D-এর ছোট পরিবর্তনগুলি সম্পূর্ণ অশান্ত অঞ্চলে f-কে লক্ষণীয়ভাবে পরিবর্তন করতে পারে।

ধাপে ধাপে গণনা (Re → f) আপনি বিশ্বাস করতে পারেন

1) রেনল্ডস নম্বর গণনা করুন

একটি সম্পূর্ণ বৃত্তাকার পাইপের জন্য:

Re = (V·D)/ν

• V = গড় বেগ (m/s)
• D = অভ্যন্তরীণ ব্যাস (মি)
• ν = কাইনেমেটিক সান্দ্রতা (m²/s)

2) সঠিক প্রবাহ শাসন নিয়ম চয়ন করুন

• ল্যামিনার (Re < 2300): f = 64/Re
• ট্রানজিশনাল (2300-4000): "নির্ভুলতা" এড়িয়ে চলুন; পরীক্ষার ডেটা দিয়ে নিশ্চিত করুন বা রক্ষণশীল মার্জিন ব্যবহার করুন
• অশান্ত (Re > 4000): একটি স্পষ্ট পারস্পরিক সম্পর্ক সহ ε/D ব্যবহার করুন

3) অশান্ত প্রবাহ: ব্যবহারিক সুস্পষ্ট সূত্র

দুটি বহুল ব্যবহৃত স্পষ্ট বিকল্প (Darcy f):

• স্বামী-জৈন: f = 0.25 / [log10( (ε/(3.7D)) (5.74/Re^0.9)]^2
• হ্যাল্যান্ড: 1/√f = -1.8·log10( [ (ε/(3.7D))^1.11] [ 6.9/Re] )

আপনি যদি সফ্টওয়্যারে পুনরাবৃত্তি করেন তবে ক্লাসিক রেফারেন্সটি হল কোলব্রুক (অন্তর্নিহিত):

1/√f = -2·log10( (ε/(3.7D)) (2.51/(Re·√f)) )

কাজের উদাহরণ: স্টেইনলেস পাইপ ঘর্ষণ ফ্যাক্টর এবং চাপ ড্রপ

20 ডিগ্রি সেলসিয়াসের কাছাকাছি জল অনুমান করুন, স্টেইনলেস রুক্ষতা পরিষ্কার করুন ε = 0.015 মিমি (1.5×10⁻⁵ m), এবং একটি পাইপ অভ্যন্তরীণ ব্যাস D = 0.0525 মি (প্রায় 2-ইঞ্চি শিডিউল 40 আইডি)। প্রবাহ হার প্রশ্ন = 50 জিপিএম (0.003154 m³/s)।

বেগ এবং রেনল্ডস সংখ্যা গণনা করুন

• ক্ষেত্রফল A = πD²/4 = 0.002165 m²
• বেগ V = Q/A = 1.46 m/s
• কাইনেমেটিক সান্দ্রতা ν ≈ 1.0×10⁻⁶ m²/s
• Re = (V·D)/ν ≈ 7.6×10⁴
• আপেক্ষিক রুক্ষতা ε/D ≈ 2.86×10⁻⁴

কম্পিউট ঘর্ষণ ফ্যাক্টর (স্বামী-জৈন)

ডার্সি ঘর্ষণ ফ্যাক্টর f ≈ 0.0203

fকে চাপের ক্ষতিতে অনুবাদ করুন (Darcy-Weisbach)

দৈর্ঘ্যের জন্য L = 100 মিটার, ঘনত্ব ρ ≈ 998 kg/m³:

ΔP = f·(L/D)·(ρV²/2) ≈ 41 kPa প্রতি 100 মি (প্রায় 4.2 মি প্রতি 100 মিটার জলের মাথা)।

দ্রুত রেফারেন্স টেবিল: স্টেইনলেস স্টীল ঘর্ষণ ফ্যাক্টর বনাম রেনল্ডস নম্বর

নীচের মান অনুমান ε = 0.015 মিমি এবং D = 0.0525 মি (ε/D = 2.86×10⁻⁴), স্বামী-জৈন পারস্পরিক সম্পর্ক ব্যবহার করে। আপনার ফলাফল বিবেক-চেক করতে এটি ব্যবহার করুন।

ভুল ঘর্ষণ কারণের কারণ সাধারণ ক্ষতি

• অভ্যন্তরীণ ব্যাসের পরিবর্তে নামমাত্র পাইপ আকার ব্যবহার করা: f নির্ভর করে ε/D এর উপর এবং চাপ হ্রাস নির্ভর করে L/D এর উপর, তাই ID দুইবার গুরুত্বপূর্ণ।
• ডার্সি এবং ফ্যানিং ঘর্ষণ উপাদান মিশ্রিত করা: যদি আপনার ফলাফল 4× বন্ধ বলে মনে হয়, এটি স্বাভাবিক কারণ।
• তরল তাপমাত্রা উপেক্ষা করা: সান্দ্রতা পরিবর্তন পুনরায়; ঠান্ডা জল ν বাড়ে এবং f বাড়াতে পারে।
• ধরে নিচ্ছি স্টেইনলেস সবসময় "পুরোপুরি মসৃণ" হয়: welds, স্কেলিং, বা পণ্য বিল্ডআপ নতুন, পরিষ্কার পাইপের চেয়ে উচ্চতর ε ব্যবহার করে ন্যায্যতা দিতে পারে।
• ট্রানজিশনাল প্রবাহে উচ্চ নির্ভুলতা আশা করা হচ্ছে: 2300-4000 কে অনিশ্চিত হিসাবে বিবেচনা করুন এবং মার্জিন সহ ডিজাইন করুন।

নীচের লাইন: স্টেইনলেস স্টীল পাইপ প্রায়ই ফলন f প্রায় 0.02 সাধারণ অশান্ত জল পরিষেবাগুলিতে, তবে সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য সংখ্যাটি একটি আদর্শ পারস্পরিক সম্পর্ক ব্যবহার করে Re এবং ε/D থেকে আসে৷