डार्सी-वाइसबाख हेड लॉस कैलकुलेटर क्या है?
यह कैलकुलेटर किसी सीधे पाइप से बहने वाले द्रव का घर्षण हेड लॉस निकालता है, और इसके लिए यह डार्सी-वाइसबाख समीकरण का इस्तेमाल करता है — जो द्रव यांत्रिकी (फ्लूइड मैकेनिक्स) के सबसे भरोसेमंद तरीकों में से एक है। हेड लॉस उस ऊर्जा को दर्शाता है जो बहते द्रव और पाइप की दीवार के बीच घर्षण में नष्ट हो जाती है, और इसे द्रव स्तंभ की समतुल्य ऊँचाई (मीटर में) के रूप में व्यक्त किया जाता है। इंजीनियर इसका उपयोग पंप का आकार तय करने, पाइप के व्यास का चुनाव करने और यह जाँचने के लिए करते हैं कि कोई सिस्टम जरूरी प्रवाह और दबाव दे पाएगा या नहीं।
इसका उपयोग कैसे करें
पाँच मान दर्ज करें: विमारहित (डाइमेंशनलेस) डार्सी घर्षण गुणांक (f), पाइप की लंबाई (L) मीटर में, आंतरिक व्यास (D) मीटर में, औसत प्रवाह वेग (v) m/s में, और गुरुत्वीय त्वरण g (डिफ़ॉल्ट 9.81 m/s²)। कैलकुलेटर हेड लॉस \(h_f\) को द्रव के मीटर में लौटाता है। इसे दबाव में गिरावट (प्रेशर ड्रॉप) में बदलने के लिए इसे द्रव के घनत्व और g से गुणा करें: \(\Delta p = \rho \cdot g \cdot h_f\)।
सूत्र की व्याख्या
समीकरण है
$$h_f = \text{f} \cdot \frac{\text{L}}{\text{D}} \cdot \frac{\text{v}^{2}}{2 \cdot \text{g}}$$अनुपात \(L/D\) यह बताता है कि पाइप कितनी लंबी और कितनी पतली होने से लॉस कितना बढ़ता है। पद \(v^{2}/2g\) वेग हेड है — यानी प्रवाह की गतिज ऊर्जा को ऊँचाई के रूप में दर्शाया गया रूप। घर्षण गुणांक f रेनॉल्ड्स संख्या (लैमिनार बनाम टर्बुलेंट) और सापेक्ष खुरदरापन (रिलेटिव रफनेस) के संयुक्त प्रभाव को पकड़ता है, और इसे आमतौर पर मूडी चार्ट से पढ़ा जाता है या कोलब्रुक अथवा स्वामी-जैन समीकरण से निकाला जाता है (टर्बुलेंट जल प्रवाह के लिए प्रायः 0.015–0.04)।
हल किया हुआ उदाहरण
मान लें f = 0.02, L = 100 m, D = 0.1 m, v = 2 m/s, g = 9.81 m/s²: तो \(L/D = 1000\), \(v^{2}/2g = 4 / 19.62 = 0.2039\)। इसलिए
$$h_f = 0.02 \times 1000 \times 0.2039 = 4.077 \text{ m}$$हेड लॉस।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
घर्षण गुणांक मुझे कहाँ से मिलेगा? मूडी आरेख का उपयोग करें, या रेनॉल्ड्स संख्या और सापेक्ष खुरदरापन (\(\varepsilon/D\)) से स्वामी-जैन समीकरण हल करें।
इसमें कौन-सी इकाइयाँ इस्तेमाल होती हैं? पूरी तरह SI इकाइयाँ — मीटर, m/s और m/s² — जिससे हेड लॉस द्रव के मीटर में मिलता है।
क्या इसमें फिटिंग्स शामिल हैं? नहीं। यह केवल मुख्य (घर्षण) लॉस की गणना करता है। वाल्व, मोड़ और फिटिंग्स से होने वाले मामूली (माइनर) लॉस को लॉस गुणांकों की मदद से अलग से जोड़ना चाहिए।
