Hidrolik borulardaki basınç kaybını hesaplama.
Bir boru boyunca basınç kaybı, pompa gücünü tüketir ve yükteki aktüatör basıncını düşürür. Bu hesap aracı, Reynolds sayısına göre otomatik olarak laminer (Hagen-Poiseuille) veya türbülanslı (Swamee-Jain) sürtünme faktörünü uygulayarak Darcy-Weisbach denklemini kullanarak boru uzunluğu, iç çap, debi, akışkan yoğunluğu ve viskoziteden ΔP hesaplar. Kuvvet ve debi hesaplamalarından sonra hidrolik sistem tasarımında en çok kullanılan araçtır.
ΔP = f × (L / D) × (ρ × v² / 2); burada f Darcy sürtünme faktörü, L boru uzunluğu, D iç çap, ρ akışkan yoğunluğu ve v ortalama hızdır. Sürtünme faktörü akış rejimine bağlıdır: Re < 2.300 için laminer f = 64 / Re; Re > 4.000 için Swamee-Jain açık formuyla türbülanslı: 1/√f = −2 × log₁₀ (ε/3,7D + 5,74/Re^0,9). Pürüzlülük ε; çekme borusu için 0,0015 mm, ticari çelik için 0,046 mm, galvanizli için 0,26 mm. Toplam sistem basınç kaybı, her düz bölüm üzerindeki toplamın artı bağlantı elemanlarının eşdeğer uzunluğudur — eşdeğer uzunluk hesap aracı bağlantı elemanlarını yönetir.
8 m'lik 16 mm basınç borusundan 80 lpm ISO VG 32 akışı çalıştıran bir sistem tasarımcısı ΔP = 4,5 bar hesaplar ve pompa boyutlandırırken bunu yük basıncına ekler; pompa tahliyesi 255 bar'a ayarlandığında silindir basıncının 250 bar olmasını sağlar.
30 m'lik dönüş hattının sonunda yavaş aktüatör hızını araştıran bir bakım mühendisi, 80 lpm'de 12 bar düşüş hesaplar; 12 mm hortumu 16 mm boruyla değiştirir ve aktüatör hızını devreye alma spesifikasyonuna geri kazanır.
Bir güç ünitesi yapımcısı, 100 lpm'de 0,6 bar düşüşlü bir dönüş tarafı soğutucu seçer; hesap aracı, pompa mil contası için toplam dönüş hattı düşüşünün (soğutucu + filtre + boru) 2 bar sınırının altında kaldığını doğrular.
Re < 2.300; bu genellikle hidrolik emme hatları ve çok yavaş yağ akışı anlamına gelir. Re = 4.000 üzerinde türbülanslı formu kullanın. Geçiş bandında (2.300-4.000) sonuç belirsizdir; güvenlik için türbülanslı olarak değerlendirin.
Evet. Yağ viskozitesi sıcaklıkla keskin biçimde düşer — ISO VG 46, 40 °C'de 46 cSt iken 60 °C'de yalnızca ~22 cSt'dir. Düşük viskozite laminer akışta daha düşük sürtünme faktörü ancak muhtemelen daha yüksek Reynolds sayısı anlamına gelir; bu nedenle her zaman beklenen çalışma sıcaklığında hesaplayın.
Pürüzlülük ε, boru duvarı pürüzlerinin ortalama yüksekliğidir. Üreticiler bunu yayınlar: çekme çelik boru için 0,0015 mm, yeni ticari boru için 0,025 mm, galvanizli için 0,15-0,30 mm.