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范甯摩擦係數

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范甯摩擦係數(英語:Fanning friction factor)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,以約翰·托馬斯·范甯英語John T. Fanning為名。定義為局部剪應力與局部流動的動能密度的比值:

其中:

  • 為局部范甯摩擦係數
  • 為局部剪應力
  • 為局部流速
  • 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),再除以管子截面積(若流體流過一圓管,管子截面積為 )。因此

摩擦揚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。因此摩擦揚程損失和范甯摩擦係數的關係是:

其中:

  • 為輸送管之摩擦損耗。
  • 為輸送管之范甯摩擦係數。
  • 為輸送管內流體之流速。
  • 為輸送管之長度。
  • 為局部重力加速度。
  • 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:

其中,Re為該流體之雷諾數

參考

外部連結