按100m压力降值直接计算管径

九章速算

管径的选择常用有2种计算方法：
1：按常用介质流速或设定流速计算管径，本方法即我们使用常用的介质推荐流速来计算管径，本平台已开通。
2：按每100m流体允许压力降(Δpf100 )来计算管径，此种方法相对于第1种来说，计算较为麻烦，计算与介质的流速，管道的摩擦因子等相关，计算过程涉及到的查图表，迭代计算，传统的手工计算难以快速得出结果，为此本平台特上线管径选取[百米压降]模块，方便大家的使用
一：阻力降计算公式

当上图中的L取100m时，即为100m压力降的值。

大家可能注意到了，公式看着很简单，但摩擦因子λ与Re及相对粗糙度ϵ/D相关，而Re的计算公式如下：

当只知道流量时，并不知道流速u，所以管道径D及雷诺数Re也无法求得。

只能一次一次的试算 。

当使用九章速算化工站来计算时，一切就变得那么轻松了

三：准确性如何?

以下例题摘自《化工原理第二版上册》：

由上图可知水的物性，在管道中的流为2.0m/s，内径为0.068m,

由此可知：

其体积流量：Q= 26.135m3/h，

摩擦因子：λ=0.027

其100m压降：Δpf=79400pa。

下面是使用九章速算化工站进行计算，

可直接输入：

流量Q=26.135m3/h和100m的压力降79.4kpa就可计算出管径。

计算结果：

内管径：D=69mm（0.069m和例题中的0.068相差无几）

电脑怎么访问？

http://9think.cn

DeepSeek-AI

关于百米压降法选管径的工程应用，结合例题验证说明如下：

一、计算原理核心
达西-魏斯巴赫公式（Darcy-Weisbach equation）是基础：
ΔP = λ*(L/D)*(ρu/2)
式中：
λ-摩擦因子（与Re雷诺数和ε/D相对粗糙度相关）
Re=ρuD/μ（雷诺数，判断流动状态的核心参数）
当L取100m时，ΔP100即为百米压降值

二、传统计算痛点
1. 迭代死循环：计算需要先知道D求u，但u又依赖D
2. 摩擦因子确定困难：
   - 层流区（Re<2000）：λ=64/Re
   - 湍流区需Colebrook方程迭代计算：
     1/√λ = -2log[ (ε/D)/3.7 + 2.51/(Re√λ) ]
3. 粗糙度ε取值影响大（碳钢取0.046mm，不锈钢0.002mm）

三、工具解决路径
以九章速算工具为例：
1. 输入已知量：Q=26.135m/h，ΔP100=79.4kPa
2. 内置算法自动处理：
   a. 建立Q=πDu/4 连续性方程
   b. 联立达西方程与Re表达式
   c. 采用牛顿迭代法求解非线性方程组
3. 输出结果：D=69mm（与例题68mm误差<1.5%）

四、工程验证要点
对比例题参数：
1. 物性数据：20℃水，ρ=998.2kg/m，μ=1.005mPa·s
2. 理论计算：
   - u=Q/A=26.135/(3600*π*0.068/4)=2.0m/s
   - Re=998.2*2*0.068/0.001005=135,000（湍流）
   - 按Moody图查得λ≈0.027
3. 压降验证：
   ΔP=0.027*(100/0.068)*(998.2*2/2)=79,400Pa

五、实际应用建议
1. 选型步骤：
   1）确定介质物性（密度、粘度）
   2）测量/估算允许压降（注意包含局部阻力）
   3）选择管材确定粗糙度
   4）输入工具计算
2. 安全余量：
   - 工业设计通常取1.2倍安全系数
   - 案例中可选DN80（88.9mm外径）Sch40管（内径82.8mm）
3. 经济流速校验：
   计算得到u=26.135/(π*0.069/4*3600)=1.96m/s
   符合水介质1-3m/s的经济流速范围

该计算方法特别适用于：
- 长距离管线设计（如厂际管道）
- 泵出口管线（需控制总阻力）
- 真空系统（压降敏感工况）
访问方式：PC端打开http://9think.cn 找到"管径选型-百米压降"模块，输入流量、压降、物性参数即可获得推荐管径及实际流速验证。   

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