雷諾數 Re 怎麼判斷流態？

Re=ρvD/μ（ρ 密度、v 流速、D 管徑、μ 動力黏度）。Re 4000 為湍流。流態決定摩擦係數取法。

摩擦係數 f 怎麼取？

層流用 f=64/Re；湍流用 Swamee-Jain 顯式公式 f=0.25/[log10(ε/(3.7D)+5.74/Re^0.9)]²（ε 為管壁絕對粗糙度）。達西壓降 ΔP=f·(L/D)·(ρv²/2)。

管道壓降計算（達西公式） - 流體在管內的壓力損失

Pipe Pressure

📐 計算公式

ΔP = f × (L/D) × (ρv²/2)

Pipe Pressure

體積流量（m³/h）

管道內徑（mm）

管道長度（m）

流體密度（kg/m³）

動力粘度（mPa·s，水≈1，原油≈5-50）

管道粗糙度（mm，新鋼管≈0.045）

📐 計算公式

達西-韋斯巴赫公式：ΔP = f × (L/D) × (ρv²/2)

流速：v = Q / (πD²/4)

雷諾數：Re = ρvD/μ

層流摩擦係數（Re<2300）：f = 64/Re

湍流摩擦係數（Swamee-Jain 近似）：f = 0.25/[log₁₀(ε/3.7D + 5.74/Re^0.9)]²

注：本工具僅計算沿程壓降，未計入區域性阻力（彎頭、閥門等），實際需另計。

📚 深度解析：管道壓降計算（達西公式）

💡 常見使用場景

泵與壓縮機選型：根據流量、管徑、管長、介質密度黏度與管壁粗糙度，用達西-魏斯巴赫公式算總壓降，據此選泵揚程或壓縮機壓比。
流態判定：工具先算雷諾數 Re 判定層流/過渡/湍流，層流用 f=64/Re、湍流用 Swamee-Jain 顯式近似求摩擦係數，避免迭代。
管網改造評估：改變管徑或粗糙度看壓降與每米阻力變化，量化擴徑降阻的節能效果，支撐改造決策。

算例：過渡流與層流各一例

過渡流：流量 100 m³/h、管徑 200 mm、管長 500 m、密度 900、黏度 50 mPa·s、粗糙度 0.1 mm。流速=0.884 m/s；Re=ρvD/μ=900×0.884×0.2/0.05≈3183(湍流區)；Swamee-Jain f≈0.0442；總壓降=0.0442×(500/0.2)×(900×0.884²/2)≈38.84 kPa（0.3884 bar），約 77.7 Pa/m。層流：流量 1 m³/h、管徑 50 mm、管長 100 m、密度 1000、黏度 100 mPa·s、粗糙度 0.05 mm。流速=0.141 m/s；Re≈71(層流)；f=64/71≈0.9048；總壓降≈18.11 kPa。

❓ 常見問題（FAQ）

雷諾數 Re 怎麼判斷流態？: Re=ρvD/μ（ρ 密度、v 流速、D 管徑、μ 動力黏度）。Re<2300 為層流，2300~4000 為過渡流，>4000 為湍流。流態決定摩擦係數取法。
摩擦係數 f 怎麼取？: 層流用 f=64/Re；湍流用 Swamee-Jain 顯式公式 f=0.25/[log10(ε/(3.7D)+5.74/Re^0.9)]²（ε 為管壁絕對粗糙度）。達西壓降 ΔP=f·(L/D)·(ρv²/2)。

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