什么是达西-韦斯巴赫压降计算器？
本计算器用于估算流体在圆形管道中流动时，因与管壁摩擦而产生的压降（即水头损失）。它采用达西-韦斯巴赫公式——这是流体力学中应用最广、认可度最高的计算关系式，无论层流还是湍流都适用。本工具采用国际单位制（SI，即米、千克、秒），通用于各类工程场景。
使用方法
依次输入达西摩擦系数（\(f\)）、管道长度 \(L\)（米）、管道内径 \(D\)（米）、流体密度 \(\rho\)（kg/m³）以及平均流速 \(v\)（m/s）。计算器会同时给出以帕斯卡（Pa）、千帕（kPa）和巴（bar）表示的压降，并换算出对应的水头损失（米）。
公式详解
达西-韦斯巴赫公式为 $$\Delta P = \text{f} \cdot \frac{\text{L}}{\text{D}} \cdot \frac{1}{2}\, \rho\, \text{v}^{2}$$ 其中摩擦系数 \(f\) 综合反映了管壁粗糙度与雷诺数的影响（可查穆迪图获得，也可用柯尔布鲁克方程计算）。\(\frac{1}{2}\rho v^{2}\) 一项即为流体的动压。水头损失则用 \(\Delta P\) 除以 \(\rho g\) 求得，其中 \(g = 9.80665\ \text{m/s}^2\)。
实例演算
设 \(f = 0.02\)，\(L = 100\ \text{m}\)，\(D = 0.1\ \text{m}\)，\(\rho = 1000\ \text{kg/m}^3\)，\(v = 2\ \text{m/s}\)：$$\Delta P = 0.02 \times \frac{100}{0.1} \times 0.5 \times 1000 \times 2^{2} = 0.02 \times 1000 \times 0.5 \times 1000 \times 4 = 40{,}000\ \text{Pa} = 40\ \text{kPa} = 0.4\ \text{bar}$$ 对应的水头损失为 \(\frac{40000}{1000 \times 9.80665} \approx 4.08\ \text{m}\)。
常见问题
摩擦系数从哪里获取？对于层流（\(Re < 2300\)），\(f = \frac{64}{Re}\)。对于湍流，则需根据相对粗糙度和雷诺数查穆迪图，或用柯尔布鲁克-怀特方程计算。
计算结果是否包含局部损失？不包含。本公式只给出直管段的沿程（摩擦）损失。管件、阀门和弯头等带来的局部损失需另行单独计算后叠加。
为什么速度要平方？摩擦造成的压力损失与流体的动能成正比，而动能正比于 \(v^{2}\)，因此流速翻倍，损失大约会变为原来的四倍。
