Tính tổn thất cột áp ma sát.
Phương trình Darcy–Weisbach là công thức tổng quát tính tổn thất áp suất do ma sát trong dòng chảy ống, áp dụng được cho bất kỳ chất lỏng không nén được ở bất kỳ số Reynolds nào. Công cụ tính này trả về ΔP từ chiều dài ống, đường kính, vận tốc trung bình, khối lượng riêng và hệ số ma sát Darcy f, được giải tự động từ số Reynolds và độ nhám ống theo tương quan Swamee–Jain tường minh cho dòng chảy rối và 64/Re cho dòng chảy tầng.
ΔP = f × (L/D) × (ρv²/2) trong đó f là hệ số ma sát Darcy không thứ nguyên, L là chiều dài ống (m), D là đường kính thủy lực (m), ρ là khối lượng riêng chất lỏng (kg/m³), v là vận tốc trung bình (m/s). Hệ số ma sát Fanning bằng f_D / 4 và không được nhầm lẫn. Với dòng tầng f = 64 / Re. Với dòng rối, phương trình ẩn Colebrook là tài liệu tham chiếu, nhưng dạng tường minh Swamee–Jain sai lệch trong vòng 1% và dễ tính hơn nhiều: 1/√f = −2 × log₁₀(ε / 3,7D + 5,74 / Re^0,9). Độ nhám ε tính bằng millimeter: 0,0015 thép kéo nguội, 0,046 thép thương phẩm, 0,15 gang, 0,26 sắt mạ kẽm. Biểu đồ Moody là dạng đồ thị của cùng quan hệ này.
Kỹ sư cơ sở hạ tầng định cỡ đường cấp nước làm mát 200 m ở 250 m³/h qua ống DN150 thép thương phẩm tính Re = 1,2 × 10⁶, f = 0,018 và ΔP = 1,6 bar, sau đó chọn ngân sách cột áp bơm phù hợp.
Kỹ sư khí nén đẩy 5 m³/min khí qua đường ống thép 50 m, đường kính 25 mm tính ΔP tương đương, xác nhận ở dưới 0,5 bar để áp suất cuối đường đạt yêu cầu 6 bar của thiết bị.
Kỹ sư đường ống kiểm tra đường cấp liệu chưng cất ngắn ở 80 °C với dầu nhớt áp dụng dạng dòng tầng vì Re tính được là 1.800, xác nhận ΔP thực tế khớp với chỉ số đồng hồ đo trên thực địa trong phạm vi 5%.
Hệ số Fanning f_F = f_D / 4. Cả hai đều không thứ nguyên. Tài liệu dòng ống ở Mỹ đôi khi dùng Fanning; tài liệu hệ SI dùng Darcy. Luôn kiểm tra công thức yêu cầu loại nào trước khi thay số.
Hagen–Poiseuille (trường hợp đặc biệt của Darcy–Weisbach cho dòng tầng) áp dụng khi Re < 2.300 và cho ΔP = (128 × μ × L × Q) / (π × D⁴), phụ thuộc vào độ nhớt hơn là khối lượng riêng.
Trong dòng tầng, lớp con nhớt bao phủ hoàn toàn các nhấp nhô trên thành ống nên độ nhám không ảnh hưởng đến hệ số ma sát. Trong dòng rối, các xoáy va chạm vào các nhấp nhô và hệ số ma sát phụ thuộc vào độ nhám tương đối ε/D.