53章:粗い円管の管摩擦係数λ

    作成2012.08.30

  1. 粗い円管の管摩擦係数λ実験データ
     管摩擦損失の式

     (52.7)式において管摩擦係数λの値はn管の内壁の滑らかさ・粗さで変化します。図53-1はニクラゼが求め た実験結果です。



    図53-1の実験データから、レイノルズ数Rが十分大きい領域において、下記の実験式が導かれます。



  2. 粗い円管の管摩擦係数λのEXCEL数表
     図53-1のの粗い円管の管摩擦係数λ実験値グラフから正確な値を読み取るのは厄介ですのでEXCEL数表 にまとめると扱いやすくなります。

    レイノルズ数Rが2310以下では(52.11)式を適用
    レイノルズ数Rが3000以上では(52.12)式と(53-1)式を適用
    レイノルズ数Rが2310以上3000以下は直線補間としました。


     加熱蒸気表のワークブック「管摩擦係数-2.xls」のダウンロード
     下記のワークブック「管摩擦係数-2.xls 」をダウンロードしてください。

     ダウンロード後はダブルクリックで解凍してから使用してください。
     
    ワークブック「管摩擦係数-2.xls 」をダウンロードする。


    ワークブック「管摩擦係数-2.xls 」説明
    シート「管摩擦係数表( 荒い管) 」が管摩擦係数の数表です。
    黄色のセル(C2)に関係粗度(h/d)の値を入力
    黄色のセル(A4)にレイノルズ数(R)の値を入力すると補間計算できます。

    シート「関係粗度」が関係粗度の数表です。
    黄色のセル(B2)に管直径d(mm)を入力すると補間計算できます。

     粗い円管の管摩擦係数λのEXCEL数表のグラフを図53-2に示します。




  3. 関係粗度(h/d)のEXCEL数表
     ワークブック「管摩擦係数-2.xls 」シート「関係粗度」で簡単に計算できます。

     ワークブック「管摩擦係数-2.xls 」シート「関係粗度」表を下記に示します。




  4. 例題53-1
     動粘土係数ν=0.0115cm2/sの水が内径30cmの鋳鉄管内を平均流速2m/sで流れる場合の管摩擦係数λを求めよ。

    解答
    レイノルズ数Rは(52.1)式から

    また、関係粗度(h/d)はワークブック「管摩擦係数-2.xls 」シート「関係粗度」表から(h/d)ave=0.0009となります。
    従って、ワークブック「管摩擦係数-2.xls 」シート「管摩擦係数表( 荒い管) 」表から

    となります。滑らかな管ではλ=0.01664であり、鋳鉄管では管摩擦係数λの値が大きくなることがわかります。

     ワークブック「管摩擦係数-2.xls 」を使用すると粗い管の管摩擦係数λの値を容易に求めることができます。











54章:円形でない管の管摩擦係数λに行く。

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