Memperkirakan Faktor Gesekan Darcy untuk Aliran Kritis

The persamaan Darcy-Weisbach digunakan untuk menghitung kerugian tekanan gesek dalam pipa mengangkut cairan mampat. Persamaan ini menggunakan faktor gesekan Darcy tanpa dimensi , juga dikenal sebagai faktor Moody, untuk menjelaskan kekasaran relatif dari permukaan pipa.

Faktor empiris ini ditentukan secara eksperimental oleh Moody dan biasanya dibaca dari Bagan Moody . Namun saya menerapkan perhitungan penurunan tekanan dalam perangkat lunak, jadi saya perlu cara non-grafis untuk menemukan faktor gesekan Darcy.

Persamaan untuk menghitung faktor gesekan Darcy di bawah aliran laminar (Re <2320) dan turbulen (Re> 4000) sudah tersedia. Tetapi saya belum dapat menemukan satu yang valid untuk wilayah transisi yang ada antara aliran laminar dan turbulen (2320 <Re <4000), juga dikenal sebagai 'zona kritis'.

Saya mengerti bahwa aliran fluida rumit dan sulit diprediksi di wilayah ini. Namun, adakah metode yang umum digunakan yang memberikan perkiraan yang masuk akal untuk faktor gesekan di zona kritis ini?

Saya telah menemukan metode yang dijelaskan dalam makalah siswa , tetapi belum ditinjau sejawat dan terbatas pada pipa yang halus saja. Saya mencari sesuatu yang lebih dicoba dan diuji.

Jika tidak ada formula yang tersedia, pendekatan apa yang biasanya dilakukan insinyur lain untuk mengurangi atau menyelesaikan masalah ini?

Sebagai seorang insinyur, kadang-kadang Anda membutuhkan jawaban, dan itu mungkin bukan jawaban terbaik, tetapi Anda harus mendapatkannya.

Dalam hal ini, ada dua cara untuk menangani ini. Yang pertama adalah mengekstrapolasi aliran turbulen mundur ke ujung aliran laminar. Karena aliran turbulen selalu lebih tinggi dari aliran laminar, Anda akan mendapatkan aliran gesekan yang lebih tinggi dari perpipaan Anda, tetapi karena Anda terutama menggunakan ini untuk mengukur perpipaan, pompa, dll, pada akhirnya Anda hanya akan akhirnya overengineering pompa, pipa, dll. Ini bukan hal yang buruk, tetapi itu tidak diinginkan. Namun, dengan cara ini Anda punya jawaban. Jika program Anda menyatakan peringatan saat ini terjadi

"Ini berada di zona turbulen, jadi perkiraan akurat sulit. Sebaliknya jumlah konservatif diberikan. Desain yang lebih baik akan berada di zona laminar atau turbulen"

Dan sebagian besar insinyur akan puas.

Cara kedua adalah mengharuskan pengguna berada di wilayah laminar atau wilayah turbulen. Ini adalah cara sebagian besar insinyur menangani situasi ini - mereka menghindari wilayah itu sama sekali. Dengan cara ini, sistem dapat dirancang secara akurat dan efisien, untuk menghindari overengineering.