管路摩擦損失水頭を計算します。
Darcy–Weisbach方程式はレイノルズ数に関わらずあらゆる非圧縮性流体の管内摩擦圧力損失を計算する普遍的な公式です。このカルキュレーターは配管長・直径・平均流速・密度とDarcy摩擦係数fからΔPを返し、乱流にはSwamee–Jain陽的相関、層流には64/Reを使ってレイノルズ数と管粗さから自動計算します。
ΔP = f ×（L/D）×（ρv²/2）で、fは無次元Darcy摩擦係数、Lは管長（m）、Dは水力直径（m）、ρは流体密度（kg/m³）、vは平均流速（m/s）。Fanning摩擦係数はf_D / 4であり混同しないよう注意が必要です。層流では f = 64 / Re。乱流ではColebrook陰的方程式が基準ですが、Swamee–Jain陽的式は1%以内の精度で計算が容易です：1/√f = −2 × log₁₀（ε / 3.7D + 5.74 / Re^0.9）。粗さε（ミリメートル）：引抜鋼管0.0015、市販鋼管0.046、鋳鉄管0.15、亜鉛メッキ鋼管0.26。Moodyチャートは同じ関係をグラフで表したものです。
200 mの冷却水主管に250 m³/hをDN150市販鋼管で流す施設エンジニアがRe = 1.2 × 10⁶、f = 0.018、ΔP = 1.6 barを計算し、適切なポンプヘッドバジェットを選定します。
5 m³/minの空気を50 m・25 mm鋼管に流す空圧設計者がΔPを計算し、末端圧力が工具要求の6 barを確保するために0.5 bar以下に収まることを確認します。
80 °Cで粘性の高いオイルを流す短い蒸留フィードパイプラインを検証する配管エンジニアがReを計算すると1,800となり層流式を適用し、実際のΔPが現場ゲージ値と5%以内で一致することを確認します。
Fanning係数 f_F = f_D / 4。どちらも無次元です。米国の管流テキストはFanningを使うことがあり、SI準拠のテキストはDarcyを使います。代入前に常にどちらを式が要求しているか確認してください。
Hagen–Poiseuille（層流に対するDarcy–Weisbachの特殊ケース）はRe < 2,300で適用され、密度でなく粘度に依存するΔP =（128 × μ × L × Q）/（π × D⁴）を与えます。
層流では粘性底層が管壁の凹凸を完全に覆うため、粗さは摩擦係数に影響しません。乱流では渦が凹凸に衝突し、摩擦係数が相対粗さε/Dに依存します。