ขอความช่วยเหลือจากเพื่อนๆ ในวงการทะเลครับ เกี่ยวกับสูตรคำนวณความสูญเสียแรงต้านของท่อตรง
Thread Content
ตามสูตรของแฟนนิงในหนังสือ “หลักการเคมีอุตสาหกรรม” เล่ม 3 ภาค 1 คือ hf = λ*L*u²/2d โดยหน่วยของค่าที่ได้จากสูตรนี้คือ J/Kg หากนำค่านี้มาหารด้วย g จะได้ค่าการสูญเสียพลังงานจากแรงเสียดทาน Hf = λ*L*u²/2dg โดยหน่วยของ Hf คือ m แต่ตามมาตรฐานการออกแบบท่อโลหะในอุตสาหกรรม หน้า 63 ระบุว่าค่าการสูญเสียพลังงานจากแรงเสียดทานของท่อกลมตรงคือ ΔPf = 10⁻⁵λ*L*u²*ρ/2dg โดยหน่วยของ ΔPf คือ MPa ผมไม่เข้าใจว่าค่า ΔPf นี้คำนวณมาได้อย่างไร หากคำนวณจากสูตร ΔPf = ρ*g*Hf ก็จะมีตัว g เพิ่มเข้ามาในสูตรอีก หวังว่าผู้ที่เข้าใจเรื่องนี้จะช่วยอธิบายให้ผมฟังหน่อยครับ. อีกข้อหนึ่งคือเรื่องค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานในช่วงที่เกิดกระแสน้ำวุ่น ซึ่งต้องหาค่านี้จากกราฟใช่ไหมครับ? ควรใช้สูตรอื่นในการคำนวณแทน ตามหลักการเคมีอุตสาหกรรม เมื่อค่า Re > 4000 การไหลจะเข้าสู่โหมดการไหลแบบทอร์บิดัล และเมื่อค่าเรโนลด์สสูงพอ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน λ ก็จะไม่เปลี่ยนแปลงไปตามค่าเรโนลด์สอีกต่อไป แล้วค่า “สูงพอ” นั้นหมายถึงเท่าไรกันแน่? ขอบคุณทุกคนค่ะ
ไม่มีใครช่วยฉันแก้ปัญหานี้เลยเหรอ?
ไปดูในส่วนของกระบวนการผลิตกันเถอะ @*lihuagong @dlutyj
อันแรกควรจะเป็น Wf = λ * L * u² / 2d โดยหน่วยคือ J/Kg ส่วนอันที่สองคือ Hf = Wf/g โดยหน่วยของ g คือ N/Kg และเนื่องจาก J (พลังงาน) = N (แรง) * m (ระยะทาง) ดังนั้นหน่วยของ Hf จึงเป็น m ส่วนอันที่สามคือ ΔPf = ρ * Wf โดยหน่วยของ ρ คือ Kg/m³ ดังนั้นหน่วยของ ΔPf จึงเป็น J/m³ และเนื่องจาก J = N * m ดังนั้น J/m³ จึงสามารถแปลงเป็น N/m² ซึ่งก็คือ Pa ไม่มีปัญหาเลย :)
อีกข้อหนึ่งคือเรื่องค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานในช่วงที่เกิดกระแสน้ำวุ่น ซึ่งต้องหาค่านี้จากกราฟใช่ไหมครับ? ควรใช้สูตรอื่นในการคำนวณแทน ตามหลักการเคมีอุตสาหกรรม เมื่อค่า Re > 4000 การไหลจะเข้าสู่โหมดการไหลแบบทอร์บิดัล และเมื่อค่าเรโนลด์สสูงพอ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน λ ก็จะไม่เปลี่ยนแปลงไปตามค่าเรโนลด์สอีกต่อไป แล้วค่า “สูงพอ” นั้นหมายถึงเท่าไรกันแน่? ตอบ: กรุณาดูแผนภูมิ Moody หากเข้าใจแผนภูมินั้นแล้ว คำถามของคุณก็จะได้รับคำตอบ.
ตามหลักการทางเคมีอุตสาหกรรม เมื่อค่า Re > 4000 การไหลของของไหลจะเข้าสู่สภาวะการไหลแบบทอร์บิดัล และเมื่อค่าเรโนลด์สสูงพอ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน λ ก็จะไม่เปลี่ยนแปลงไปตามค่าเรโนลด์สอีกต่อไป แล้วค่า “สูงพอ” นี้หมายถึงเท่าไรกันแน่?
ที่ค่าความหยาบสัมพัทธ์ที่แตกต่างกัน ค่า Re ที่เป็นจุดวิกฤตก็จะแตกต่างกันไป จำเป็นต้องหาค่าจากกราฟ Moody เพื่อหาค่าดังกล่าว ดังนั้นค่า Re ที่เป็นจุดวิกฤตจึงมีความสัมพันธ์กับความขรุขระของท่อและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อด้วย
ความขรุขระที่แตกต่างกัน มีตั้งแต่เรียบไปจนถึงขรุขระมาก
การคำนวณด้วยสูตรก็ได้เช่นกัน แต่ไม่เห็นภาพชัดเจนเท่ากราฟของ Moody