Oblicz straty ciśnienia w rurociągu.
Równanie Darcy'ego–Weisbacha to uniwersalny wzór na straty ciśnienia wywołane tarciem w przepływie rurowym, ważny dla każdej cieczy nieściśliwej przy dowolnej liczbie Reynoldsa. Kalkulator zwraca ΔP z długości rury, średnicy, średniej prędkości, gęstości i współczynnika tarcia Darcy'ego f — wyznaczanego automatycznie z liczby Reynoldsa i chropowatości rury: korelacją Swamee–Jainy dla przepływu turbulentnego i 64/Re dla laminarnego.
ΔP = f × (L/D) × (ρv²/2), gdzie f to bezwymiarowy współczynnik tarcia Darcy'ego, L to długość rurociągu (m), D to średnica hydrauliczna (m), ρ to gęstość cieczy (kg/m³), v to średnia prędkość (m/s). Współczynnik tarcia Fanninga to f_D / 4 — nie należy ich mylić. Dla przepływu laminarnego f = 64 / Re. Dla turbulentnego wzór implicite Colebrooka jest referencyjny, lecz jawna forma Swamee–Jainy mieści się w granicach 1% i jest znacznie łatwiejsza do obliczenia: 1/√f = −2 × log₁₀(ε / 3,7D + 5,74 / Re^0,9). Chropowatość ε w milimetrach: 0,0015 — stal ciągniona, 0,046 — stal handlowa, 0,15 — żeliwo szare, 0,26 — żeliwo ocynkowane. Wykres Moody'ego jest graficzną postacią tej samej zależności.
Inżynier instalacji wymiarujący kolektor wody chłodzącej o długości 200 m przy przepływie 250 m³/h przez rurę DN150 ze stali handlowej oblicza Re = 1,2 × 10⁶, f = 0,018 i ΔP = 1,6 bar, a następnie dobiera pompę z odpowiednią wysokością podnoszenia.
Projektant instalacji pneumatycznej przepuszczający 5 m³/min powietrza przez stalowy przewód 50 m / 25 mm oblicza równoważne ΔP i potwierdza, że pozostaje ono poniżej 0,5 bar, dzięki czemu ciśnienie na końcu przewodu utrzymuje wymagane 6 bar.
Inżynier rurociągów weryfikujący krótki rurociąg zasilający destylację przy 80 °C z lepkościowym olejem stosuje wzór laminarny, ponieważ obliczone Re wynosi 1800 — wynik ΔP jest zgodny z odczytem manometru terenowego w granicach 5%.
Współczynnik Fanninga f_F = f_D / 4. Oba są bezwymiarowe. Anglosaskie podręczniki przepływu w rurach czasem używają Fanninga; literatura SI stosuje Darcy'ego. Zawsze sprawdzaj, który wzór oczekuje danej postaci przed podstawieniem.
Hagen–Poiseuille (szczególny przypadek Darcy'ego–Weisbacha dla przepływu laminarnego) stosuje się przy Re < 2300 i daje ΔP = (128 × μ × L × Q) / (π × D⁴) — zależny od lepkości, a nie od gęstości.
W przepływie laminarnym podlaminarna warstwa lepka całkowicie pokrywa nierówności ścianki, więc chropowatość nie wpływa na współczynnik tarcia. W przepływie turbulentnym wiry uderzają o nierówności i współczynnik tarcia zależy od względnej chropowatości ε/D.