管路摩擦损失计算器

$$\Delta p \;=\; \lambda\,\frac{L}{d_i}\cdot\frac{\rho\,c^{2}}{2}\;\;[\text{Pa}], \qquad\qquad H_v \;=\; \lambda\,\frac{L}{d_i}\cdot\frac{c^{2}}{2g}\;\;[\text{m 液柱}]$$

符号	含义	单位
\(\lambda\)	Darcy 摩擦系数（无量纲）	—
\(L,\; d_i\)	管长、管内径	m / ft
\(c\)	平均流速 \(c = Q/A\)	m/s / ft/s
\(\rho\)	密度	kg/m³
\(\nu\)	运动粘度	m²/s（cSt）
\(Re\)	雷诺数 \(Re = c\,d_i/\nu\)	—
\(k\)	绝对粗糙度	mm
\(g\)	重力加速度	9.807 m/s²

$$Re \;<\; 2320 \quad\Longrightarrow\quad \lambda = \frac{64}{Re}$$ $$Re\cdot\frac{k}{d_i} < 65 \;\;（水力光滑）：\quad \lambda = 0.3164\,Re^{-0.25}\;\;(Re<10^5), \qquad \lambda = 0.0032 + 0.221\,Re^{-0.237}\;\;(10^5\le Re\le 5{\times}10^6)$$ $$Re > 10^6\;（光滑、隐式）：\quad \frac{1}{\sqrt{\lambda}} = 2\lg\!\bigl(Re\sqrt{\lambda}\bigr) - 0.8$$ $$Re\cdot\frac{k}{d_i} > 1300 \;\;（完全粗糙）：\quad \frac{1}{\sqrt{\lambda}} = 2\lg\frac{d_i}{k} + 1.14$$ $$65 \;\le\; Re\cdot\frac{k}{d_i} \;\le\; 1300 \;\;（过渡区）：\quad \frac{1}{\sqrt{\lambda}} = -2\lg\!\left(\frac{2.51}{Re\sqrt{\lambda}} + \frac{k/d_i}{3.71}\right)$$

Colebrook 公式为隐式——本工具用不动点迭代解到机器精度。分区判据：🟢 \(Re<2320\) 层流（与粗糙度无关）、 🟢 湍流光滑区、🟡 \(65\le Re\,k/d\le1300\) 过渡区、🟡 \(Re\,k/d>1300\) 完全粗糙区（λ 最大且只由 k/d 决定）。

$$\Delta p \;=\; \zeta\,\frac{\rho\,c^{2}}{2}, \qquad\qquad H \;=\; \zeta\,\frac{c^{2}}{2g}$$

每个管件贡献一个阻力系数 ζ（以管内平均流速 \(c\) 为基准），工具累计 \(\sum\zeta\) 并换算成压头。 下拉目录中的数值：90° 弯头 0.21–0.41（随 r/d 与内壁粗糙度）、直通阀 1.0、止回阀 2.0–3.5、 带滤网底阀 3.0、齐平锐边进口 0.5、突入锐边进口 2.7、突扩 \(A_2/A_1=2\)： \(\zeta=(1-A_1/A_2)^2=0.25\)（Borda–Carnot）、90° 三通支流 1.0、角阀 2.0。

$$c = 1.319\,C\,R_H^{0.63}\,S^{0.54}\;\;（美制，ft/s）, \qquad\qquad c = 0.3548\,C\,D_H^{0.63}\,S^{0.54}\;\;（公制，m/s）$$

其中水力半径 \(R_H = d/4\)、水力坡度 \(S = H_v/L\)。仅适用于常温水的湍流。 C 参考：140 玻璃/塑料 · 130 很光滑 · 120 混凝土 · 110 新铆接钢管 · 100 旧钢管/铸铁 · 60 极粗糙。 C 的指数为 1.85，故相对 C=100 基准损失按 \((100/C)^{1.852}\) 缩放——C 从 130 降到 100，损失增大约 1.6 倍。