范甯摩擦係數

范甯摩擦係數()為一個用於連續介質力學計算的局部參數,也是一個無因次群,以為名。定義為局部剪應力與局部流動的動能密度的比值:
:
f = \frac {\tau}{\rho \frac {u^2} 2}

其中:
*f為局部范甯摩擦係數
*\tau為局部剪應力
*u為局部流速
*\rho為局部流體密度

在管壁上的剪應力和壓力的損失有關,算法是將壁剪應力乘以管壁面積(若流體流過一圓管,管壁面積為2 \pi R L),再除以管子截面積(若流體流過一圓管,管子截面積為 \pi R^2)。因此 \Delta P = f \frac{L}{R} \rho u^2。

摩擦扬程損失和因為摩擦力造成的壓力損失有關,可將壓力損失除以重力加速度以及流體密度的乘積。因此摩擦扬程損失和范甯摩擦係數的關係是:

:
\Delta h = f \frac{u^2 L}{gR} = 2 f \frac{u^2 L}{gD}

其中:
*\Delta h為輸送管之摩擦損耗。
*f為輸送管之范甯摩擦係數。
*u為輸送管內流體之流速。
*L為輸送管之長度。
*g為局部重力加速度。
*D為輸送管之管徑。

范甯摩擦係數公式
范甯摩擦係數為達西摩擦係數的四分之一,因此對於出現在圖表或方程式中的「摩擦係數」必須加以判斷。其中,范甯摩擦係數較常用於化學工程的領域中。

下列方程能用於求得一般工程運用中的范甯摩擦係數。

層流圓管的范甯摩擦係數一般取:
:f= \frac{16}{Re}
其中,Re為該流體之雷諾數。

參考
外部連結
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