04 // 인터랙티브 공식 백과사전 // 유체역학·고체역학·열전달 및 아날로그 필터 공식집h_f = f · (L / D) · (v² / 2g)
달시-바이스바흐 관 마찰 손실 수두 공식
압력이 걸린 직선 배관을 흐르는 유체의 마찰 손실 수두와 압력 강하를 계산하는 수리공학 표준 공식입니다.
공식 요약
기본 공식
h_f = f · (L / D) · (v² / 2g)
변형 공식
ΔP = f · (L / D) · (½ρv²)
f_laminar = 64 / Re
변수 및 단위
| Symbol | Name | Unit |
|---|---|---|
| hf | Friction Head Loss | m |
| f | Darcy Friction Factor | dimensionless |
| L | Pipe Length | m |
| D | Internal Pipe Diameter | m |
| v | Flow Velocity | m/s |
입력값 및 설정
[dimensionless]
[m]
[m]
[m/s]
계산 결과 (Friction Head Loss)
hf =6.373226m
공식 설명 및 배경
- Balances axial pressure force ΔP·(πD²/4) against wall shear force τ_w·(πDL) and defines Darcy factor f = 4·C_f = 8τ_w/(ρv²).
- Do not confuse Darcy friction factor f with Fanning friction factor f_F (f = 4·f_F).
단계별 풀이 예제
#1: Find head loss in a 100 m steel pipe (D = 0.10 m, f = 0.020) carrying water at v = 2.5 m/s.
f = 0.020L = 100 mD = 0.10 mv = 2.5 m/s
h_f = 0.020 × (100 / 0.10) × (6.25 / 19.6133) = 20 × 0.31866
→ h_f = 6.37 m of head (ΔP ≈ 62.5 kPa)
#2: Doubling velocity from 2.5 m/s to 5.0 m/s in the same pipe with constant f = 0.020.
v = 5.0 m/s
h_f scales with v²: 6.373 × 4
→ h_f = 25.49 m of head
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자주 묻는 질문 (FAQ)
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