Obliczenie strat ciśnienia w przewodach hydraulicznych.
Spadek ciśnienia wzdłuż rurociągu pochłania moc pompy i obniża ciśnienie na siłowniku przy obciążeniu. Kalkulator oblicza ΔP z długości rury, wewnętrznej średnicy, natężenia przepływu, gęstości cieczy i lepkości, stosując równanie Darcy'ego–Weisbacha i automatycznie dobierając współczynnik tarcia dla przepływu laminarnego (Hagen–Poiseuille) lub turbulentnego (Swamee–Jain) na podstawie liczby Reynoldsa. Jest to najczęściej stosowane narzędzie w projektowaniu układów hydraulicznych — zaraz po obliczeniach sił i przepływów.
ΔP = f × (L / D) × (ρ × v² / 2), gdzie f to współczynnik tarcia Darcy'ego, L to długość rurociągu, D to wewnętrzna średnica, ρ to gęstość cieczy, a v to średnia prędkość. Współczynnik tarcia zależy od reżimu przepływu: dla laminarnego f = 64 / Re przy Re < 2300; dla turbulentnego — z jawnej postaci Swamee–Jainy: 1/√f = −2 × log₁₀ (ε/3,7D + 5,74/Re^0,9) dla Re > 4000. Chropowatość ε wynosi 0,0015 mm dla rur ciągnionych, 0,046 mm dla stali handlowej, 0,26 mm dla stali ocynkowanej. Całkowity spadek ciśnienia w układzie jest sumą strat w każdym odcinku prostym plus ekwiwalentna długość łączników — tę ostatnią oblicza kalkulator ekwiwalentnej długości.
Projektant układu przepuszczający 80 l/min oleju ISO VG 32 przez 8 m rury ciśnieniowej o średnicy 16 mm oblicza ΔP = 4,5 bar i dodaje tę wartość do ciśnienia obciążenia przy doborze pompy — zapewniając 250 bar na siłowniku przy nastawie zaworu bezpieczeństwa pompy 255 bar.
Inżynier utrzymania ruchu badający powolny siłownik na końcu 30-metrowego przewodu powrotnego oblicza spadek 12 bar przy 80 l/min, wymienia wąż 12 mm na rurę 16 mm i przywraca prędkość siłownika do wartości odbiorczej.
Konstruktor agregatu dobiera chłodnicę po stronie powrotnej ze spadkiem 0,6 bar przy 100 l/min; kalkulator potwierdza, że całkowity spadek na przewodzie powrotnym (chłodnica + filtr + rura) pozostaje poniżej limitu 2 bar dla uszczelnienia wału pompy.
Przy Re < 2300, co zwykle dotyczy przewodów ssawnych hydrauliki i bardzo powolnego przepływu oleju. Powyżej Re = 4000 stosuj postać turbulentną. W strefie przejściowej (2300–4000) wynik jest niepewny; dla bezpieczeństwa traktuj ją jako turbulentną.
Tak. Lepkość oleju gwałtownie spada wraz z temperaturą — olej ISO VG 46 w 40 °C ma 46 cSt, a w 60 °C tylko ~22 cSt. Niższa lepkość oznacza niższy współczynnik tarcia przy przepływie laminarnym, lecz potencjalnie wyższą liczbę Reynoldsa. Zawsze obliczaj przy spodziewanej temperaturze roboczej.
Chropowatość ε to średnia wysokość nierówności powierzchni wewnętrznej rury. Podają ją producenci: 0,0015 mm dla rur ciągnionych ze stali, 0,025 mm dla nowej stali handlowej, 0,15–0,30 mm dla ocynkowanych.