Hva er Fanning Friction Factor?

Fanning Friction Factor er et element i beregningen av trykktap på grunn av friksjon i et rør.Det er en funksjon av ruten til røret og nivået av turbulens i væskestrømmen.Disse faktorene kan bestemmes eksperimentelt, men blir oftere hentet fra diagrammer og diagrammer.Tallene er dimensjonsløse, noe som betyr at de ikke har noen enheter.Enten pumper eller tyngdekraften må gi energi til å bevege væske.I veldig lange rør vil trykkfallet på grunn av friksjonstap være så høyt at væsken ikke vil flyte i det hele tatt.Rørledninger, for eksempel Alaska Oil Pipeline, krever mellomliggende pumpestasjoner for å øke trykket.

En forståelse av trykktapet som oppstår når væsker beveger seg gjennom rør er avgjørende i enhver rørføring.Det er kritisk for kjemiske prosesser som bruker rør som rørformede reaktorer.Rør brukt som reaktorer produserer reaksjonsbetingelser der temperatur og trykk lett kontrolleres.Reaksjonsoppholdstid og fullføringsgrad er en funksjon av rørets lengde.

Eksotermiske reaksjoner avgir varme når de utvikler seg.For å opprettholde isotermiske forhold, og en konstant Fersning-friksjonsfaktor, må røret avkjøles i en motstrømsretning.Endotermiske reaksjoner, som absorberer varme, vil kreve motsatt behandling.Hvis isotermiske forhold ikke opprettholdes, vil beregningene ved bruk av friksjonsfaktoren til å gi seg å tilfredsstille endringen i viskositet og friksjon som oppstår når væsken blir varmere eller kjøligere.

Reynolds tall er dimensjonsløse mål for turbulensgraden i væsken.I laminær strømning med Reynolds utgjør mindre enn 2000, beveger væsken seg med en kuleformet hastighetsprofil og lite blanding.Maksimal hastighet oppstår i midten av rørets tverrsnitt og er det dobbelte av den gjennomsnittlige strømmen av væsken.Turbulent strømning, med fullstendig blanding, oppstår ved Reynolds tall over 3000.En tynn buffersone, med Reynolds -tall mellom 2000 og 3000, oppstår mellom laminære og turbulente soner.

En Fanning Friction -faktor kan bestemmes ved å måle trykkfall over rør som er stor nok i diameter til å være skalerbar for felt- eller plantedrift.Vanligvis utføres disse eksperimentene hvis laminære strømningsbetingelser er nødvendig.Mer ofte leses Friction -friksjonsfaktoren fra et diagram, ettersom de fleste plugstrømreaktorer blir operert ved høye Reynolds -tall.

Grovheten på overflaten på rørets indre bestemmes ved måling.Reynolds -tallet beregnes ut fra rørdiameteren, væskeviskositeten og trykkfallet.Plott av Fanning Friction Factor mot Reynolds -nummeret for rør med varierende ruhet er tilgjengelige i ingeniørhåndbøker.Disse bøkene har også tabeller av overflatens ruhet i forskjellige materialer.