คำนวณการสูญเสียแรงดันในท่อไฮดรอลิก
การสูญเสียความดันตามความยาวท่อสิ้นเปลืองกำลังของปั๊มและลดความดันที่แอคชูเอเตอร์ เครื่องคำนวณนี้คำนวณ ΔP จากความยาวท่อ เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน อัตราการไหล ความหนาแน่น และความหนืดของของไหล โดยใช้สมการ Darcy–Weisbach และคัดเลือกค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแบบ laminar (Hagen–Poiseuille) หรือ turbulent (Swamee–Jain) โดยอัตโนมัติตามเลขเรย์โนลด์ เป็นเครื่องมือที่ใช้บ่อยที่สุดในการออกแบบระบบไฮดรอลิกรองจากการคำนวณแรงและอัตราการไหล
ΔP = f × (L / D) × (ρ × v² / 2) โดยที่ f คือค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน Darcy, L คือความยาวท่อ, D คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน, ρ คือความหนาแน่นของไหล และ v คือความเร็วเฉลี่ย ค่า f ขึ้นอยู่กับรูปแบบการไหล: laminar f = 64 / Re สำหรับ Re < 2,300; turbulent f จากสูตร Swamee–Jain แบบชัดเจน 1/√f = −2 × log₁₀ (ε/3.7D + 5.74/Re^0.9) สำหรับ Re > 4,000 ค่าความขรุขระ ε: 0.0015 mm สำหรับท่อดึงเย็น, 0.046 mm สำหรับท่อเหล็กเชิงพาณิชย์, 0.26 mm สำหรับท่อเคลือบสังกะสี การสูญเสียความดันรวมของระบบเท่ากับผลรวมของแต่ละส่วนตรงบวกกับความยาวเทียบเท่าของข้อต่อ — เครื่องคำนวณความยาวเทียบเท่าจะจัดการส่วนข้อต่อ
วิศวกรระบบที่ส่ง ISO VG 32 อัตรา 80 lpm ผ่านท่อแรงดัน 16 mm ยาว 8 m คำนวณ ΔP = 4.5 bar และเพิ่มค่านี้ลงในความดันโหลดเมื่อเลือกขนาดปั๊ม เพื่อให้แน่ใจว่าได้ 250 bar ที่กระบอกสูบเมื่อตั้งวาล์วนิรภัยปั๊มที่ 255 bar
วิศวกรซ่อมบำรุงที่ตรวจสอบความเร็วแอคชูเอเตอร์ช้าที่ปลายท่อส่งคืนยาว 30 m คำนวณได้ว่าสูญเสียความดัน 12 bar ที่ 80 lpm จึงเปลี่ยนสายยางขนาด 12 mm เป็นท่อ 16 mm และกู้คืนความเร็วแอคชูเอเตอร์ให้ตรงตามสเปคการทดสอบเดิม
ผู้สร้างชุดกำลังไฮดรอลิกเลือกคูลเลอร์ทางด้านส่งคืนที่มีการสูญเสีย 0.6 bar ที่ 100 lpm เครื่องคำนวณยืนยันว่าการสูญเสียความดันรวมทางด้านส่งคืน (คูลเลอร์ + ฟิลเตอร์ + ท่อ) อยู่ต่ำกว่าขีดจำกัด 2 bar สำหรับซีลเพลาปั๊ม
Re < 2,300 ซึ่งมักหมายถึงท่อดูดไฮดรอลิกและการไหลน้ำมันที่ช้ามาก สำหรับ Re > 4,000 ให้ใช้สูตร turbulent ในช่วงเปลี่ยนผ่าน (2,300-4,000) ผลลัพธ์ไม่แน่นอน ควรคำนวณแบบ turbulent เพื่อความปลอดภัย
มีผล ความหนืดน้ำมันลดลงอย่างรวดเร็วตามอุณหภูมิ — ISO VG 46 ที่ 40 °C มีความหนืด 46 cSt แต่ที่ 60 °C เหลือเพียง ~22 cSt ความหนืดต่ำลงหมายถึงค่า f ลดลงในโหมด laminar แต่อาจทำให้เลขเรย์โนลด์สูงขึ้น จึงควรคำนวณที่อุณหภูมิใช้งานที่คาดไว้เสมอ
ค่าความขรุขระ ε คือความสูงเฉลี่ยของความไม่เรียบบนผิวผนังท่อ ผู้ผลิตเผยแพร่ไว้: 0.0015 mm สำหรับท่อเหล็กดึง, 0.025 mm สำหรับท่อเชิงพาณิชย์ใหม่, 0.15-0.30 mm สำหรับท่อเคลือบสังกะสี