Calcolare la perdita di pressione nelle tubazioni idrauliche.
La perdita di pressione lungo una tubazione consuma potenza della pompa e riduce la pressione disponibile all'attuatore. Questo calcolatore calcola ΔP da lunghezza della tubazione, diametro interno, portata, densità del fluido e viscosità utilizzando l'equazione di Darcy–Weisbach, applicando automaticamente il fattore di attrito laminare (Hagen–Poiseuille) o turbolento (Swamee–Jain) in base al numero di Reynolds. È lo strumento più utilizzato nella progettazione di sistemi idraulici dopo i calcoli di forza e portata.
ΔP = f × (L / D) × (ρ × v² / 2) dove f è il fattore di attrito di Darcy, L la lunghezza della tubazione, D il diametro interno, ρ la densità del fluido e v la velocità media. Il fattore di attrito dipende dal regime di flusso: laminare f = 64 / Re per Re < 2.300; turbolento f dalla formula esplicita di Swamee–Jain 1/√f = −2 × log₁₀ (ε/3,7D + 5,74/Re^0,9) per Re > 4.000. La rugosità ε è 0,0015 mm per tubi trafilati, 0,046 mm per acciaio commerciale, 0,26 mm per acciaio zincato. La perdita di pressione totale del sistema è la somma di ogni tratto rettilineo più la lunghezza equivalente dei raccordi — il calcolatore della lunghezza equivalente gestisce i raccordi.
Un progettista di sistema che fa scorrere 80 l/min di ISO VG 32 attraverso 8 m di tubo in pressione da 16 mm calcola ΔP = 4,5 bar e lo aggiunge alla pressione di carico nel dimensionamento della pompa, garantendo 250 bar al cilindro quando la valvola di massima è tarata a 255 bar.
Un ingegnere di manutenzione che indaga sulla lentezza di un attuatore alla fine di una linea di ritorno di 30 m calcola una perdita di 12 bar a 80 l/min, sostituisce il tubo da 12 mm con uno da 16 mm e riporta la velocità dell'attuatore alle specifiche di messa in servizio.
Un costruttore di unità di potenza seleziona un raffreddatore sul lato ritorno con una perdita di 0,6 bar a 100 l/min; il calcolatore conferma che la perdita totale della linea di ritorno (raffreddatore + filtro + tubazione) rimane al di sotto del limite di 2 bar per la guarnizione dell'albero della pompa.
Re < 2.300, che di solito corrisponde alle linee di aspirazione idraulica e ai flussi di olio molto lenti. Oltre Re = 4.000 utilizzare la forma turbolenta. Nella banda di transizione (2.300-4.000) il risultato è incerto; trattare come turbolento per sicurezza.
Sì. La viscosità dell'olio diminuisce bruscamente con la temperatura — ISO VG 46 a 40 °C è 46 cSt, a 60 °C solo ~22 cSt. Una viscosità inferiore riduce il fattore di attrito in regime laminare ma può aumentare il numero di Reynolds, quindi calcolare sempre alla temperatura di esercizio prevista.
La rugosità ε è l'altezza media delle asperità della parete della tubazione. I produttori la pubblicano: 0,0015 mm per tubi in acciaio trafilato, 0,025 mm per tubazioni commerciali nuove, 0,15-0,30 mm per acciaio zincato.