達西—魏斯巴赫公式是用於計算管道中流體流動時的沿程水頭損失的公式。該公式可以表示為:
沿程水頭損失 = f(λ, L, d, v)
其中:
f 是沿程水頭損失(m);
λ 是沿程水頭損失係數;
L 是管長(m);
d 是管徑(m);
v 是管道水流速度(m/s)。
確定沿程阻力係數λ是使用達西—魏斯巴赫公式的關鍵步驟。λ的值取決於流體的流動狀態和管道的粗糙度,可以通過以下方式計算:
層流區:λ與相對粗糙度無關,只與雷諾數有關。
紊流水力光滑區:λ與相對粗糙度無關,只與雷諾數有關。
紊流水力粗糙過渡區:λ與相對粗糙度和雷諾數都有關,可以使用布拉休斯公式或柯列布魯克—懷特公式計算。
布拉休斯公式為:λ = 0.25 / (1.8 lg(Re) - 5.74 / lg(Re) + 0.4)
柯列布魯克—懷特公式為:1/√(κ) = -2lg(2.51/√(Re)) + lg(d/k)
這些公式提供了計算沿程水頭損失的詳細方法,適用於不同的流動狀態和管道條件。因此,在使用達西—魏斯巴赫公式時,確定正確的沿程阻力係數是至關重要的。