Оценка коэффициентов трения Дарси для критического потока

Уравнение Дарси-Вейсбаха используется для расчета потерь давления на трение в трубах, транспортирующих несжимаемые жидкости. В этом уравнении используется безразмерный коэффициент трения Дарси , также известный как фактор Муди, для учета относительной шероховатости поверхности трубы.

Этот эмпирический фактор был экспериментально определен Moody's и обычно считывается с Moody Chart . Однако я использую расчет перепада давления в программном обеспечении, поэтому мне нужен неграфический способ найти коэффициент трения Дарси.

Уравнения для расчета коэффициента трения Дарси при ламинарном (Re <2320) и турбулентном (Re> 4000) потоке легко доступны. Но я не смог найти тот, который подходит для переходной области, которая существует между ламинарным и турбулентным потоком (2320 <Re <4000), также известный как «критическая зона».

Я понимаю, что поток жидкости является сложным и трудно предсказать в этом регионе. Однако существует ли широко используемый метод, который обеспечивает разумные оценки коэффициента трения в этой критической зоне?

Я нашел метод, описанный в студенческой статье , но он не был рецензирован и ограничен только гладкими трубами. Я ищу что-то более проверенное и проверенное.

Если нет формулы, какой подход обычно используют другие инженеры, чтобы смягчить или решить эту проблему?

Как инженер, иногда вам нужен ответ, и он может быть не лучшим, но вы должны его получить.

В этом случае есть два способа справиться с этим. Первым было бы экстраполировать турбулентный поток назад к концу ламинарного потока. Поскольку турбулентный поток всегда выше, чем ламинарный поток, вы получите более высокий, чем реальный поток трения в вашем трубопроводе, но, поскольку вы в основном используете его для определения размеров вашего трубопровода, насосов и т. Д., В конце концов, вы просто ветер переустройства насосы, трубы и т.д. Это не плохо, но это не желательно. Тем не менее, таким образом, у вас есть ответ. Если ваша программа выдает предупреждение, когда это происходит

«Это в турбулентной зоне, поэтому точная оценка затруднена. Вместо этого дается консервативное количество. Лучшая конструкция будет в ламинарной или турбулентной зонах»

И большинство инженеров были бы довольны.

Второй способ - потребовать, чтобы пользователь находился либо в ламинарной области, либо в турбулентной области. Вот как большинство инженеров справляются с этой ситуацией - они вообще избегают региона. Таким образом, система может быть точно и эффективно спроектирована, чтобы избежать чрезмерной инженерии.