计算
液体 · 光滑内壁 · 公制或英制
压降
0.361bar
20 m 长、Ø 25 mm 的软管,20 °C 的水,流量 60 L/min。
= 36.1 kPa · 3.69 m 水柱
流速
雷诺数
摩擦系数
压力损失去向
假设条件:标注温度下的牛顿型液体、光滑内壁(ε 0.0015 mm)、每个 90° 弯头 K 取 0.3、出口敞开。本结果是用于选型的初步估算,不构成性能保证。 光滑内壁软管
计算方法
Darcy–Weisbach 公式,代入您的数据。
压降是液体流经软管时损失的压力:沿整个长度与管壁的摩擦、每个弯头处的额外损失,以及液体需要提升的高度。它决定了您需要什么样的泵,也决定了流量能否到达该到的地方。
内径的影响比任何其他因素都大。在相同流量下,小一个规格的软管,压力损失可能高出三到四倍。因此,在订购软管之前,首先要确定管路尺寸。
Δp = f · LD · ρv²2 + ΣK · ρv²2 + ρgΔz
- f
- 达西摩擦系数
- L
- 软管长度
- D
- 内径
- ρ
- 液体密度
- v
- 平均流速,Q ÷ 内截面积
- K
- 弯头局部损失系数
- Δz
- 出口相对于入口的高度
- Re
- 雷诺数,ρvD ÷ μ
您的工况,逐行计算
水 · 20 °C(ρ 998.2 kg/m³,μ 1.002 mPa·s)流经 20 m 长、Ø 25 mm 的软管,2 个弯头。按国际单位制(SI)计算。
- 流量 由您设定 60 L/min
- 流速 v = Q ÷ (πD²/4) = 1 L/s ÷ 4.91 cm² 2.04 m/s
- 雷诺数 Re = ρvD/μ = 998 × 2.04 × 0.025 ÷ 0.001002 50,700
- 摩擦系数 Colebrook–White,ε/D = 0.00006 0.021
- 摩擦 f · L/D · ρv²/2 = 0.021 × 800 × 2,070 Pa 0.349 bar
- 弯头 n · K · ρv²/2 = 2 × 0.3 × 2,070 Pa 0.0124 bar
- 高度 ρ · g · Δz = 998 × 9.81 × 0 m 0 bar
- 总压降 摩擦 + 弯头 + 高度 0.361 bar
A · 横截面
B · 沿软管
C · Moody 图
常见问题
工程师在确定管路尺寸前常问的问题。
01 如何计算软管的压降?
使用 Darcy–Weisbach 方程:Δp = f · (L/D) · ρv²/2。层流时摩擦系数 f 为 64/Re,湍流时由 Colebrook–White 方程求得。每个弯头增加 K · ρv²/2,将液体提升还要增加 ρgΔz。
02 内径对压降的影响有多大?
比任何其他参数都大。在相同流量、湍流条件下,压降几乎与内径的五次方成反比:19 mm 软管的压降约为 25 mm 软管的 3.7 倍。
03 CIP 清洗需要多大的流速?
管路中至少 1.5 m/s,这是 EHEDG 卫生设计指南采用的数值,因为它能使贴近管壁处的流动保持湍流。计算器会提示您的工况是否达到这一流速。
04 层流还是湍流,为什么重要?
雷诺数低于约 2,300 时为层流,压降与流量成正比增长。高于约 4,000 时为湍流,压降几乎随流量的平方增长。介于两者之间时,流动在两种状态之间切换,损失难以预测。
05 它适用于气体、蒸汽或浆料吗?
不适用。本计算器针对性质与水相近的液体:牛顿型且不可压缩。气体和蒸汽沿软管长度方向密度会变化,浆料或黏稠产品需要专门的模型。请将工况发给我们,由工程师为您选型。