معامل احتكاك دارسي
عند عدد رينولدز 100000 وخشونة نسبية 0.0002 يكون معامل احتكاك دارسي 0.019003236842 في جريان مضطرب. صيغة صريحة واحدة تغطي الجريان الطبقي والانتقالي والمضطرب، فلا حاجة إلى قراءة مخطط مودي. مجانية في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- الخشونة النسبية
- 0.0002
- رينولدز
- 100,000
- معامل الاحتكاك
- 0.0190032368
- النظام
- turbulent
يرجع إليه المهندسون والطلاب وسكربتات الموائع على مخطط مودي من عددين: عدد رينولدز للأنبوب والخشونة النسبية ε/D. تقبل حاسبة معامل الاحتكاك هاتين المدخلتين وتقيّم ارتباط تشرشل الصريح لعام 1977، الذي يستعيد الفرع الصفحي لهاغن–بوازوي حيث يساوي f القيمة 64 على Re عند رينولدز منخفض ويتبع عائلة كولبروك–وايت المضطربة متى صار الجريان مضطربًا تمامًا.
ما معامل احتكاك دارسي ومتى تنطبق هذه الصفحة
وليس معامل فانينغ الذي يساوي ربع قيمة دارسي وينتمي إلى مجموعة أخرى من الكتب وجداول العمليات. لمائع نيوتوني معيّن وأنبوب دائري معيّن يثبت f متى عُرف عدد رينولدز Re المساوي ل rho V D على mu والخشونة النسبية إبسلون على D، حيث إبسلون ارتفاع حبة الرمل المكافئ للجدار الداخلي و D القطر الداخلي.
هذان العددان هما محورا مخطط مودي: الجريان الصفحي يسارًا يتبع f يساوي 64 على Re دون اعتماد على الخشونة، وتقع عصابة انتقال حول أعداد رينولدز بضعة آلاف، وترتفع عائلة الاضطراب التام يمينًا مع الخشونة النسبية ثم تتسطح نحو حد خشن تمامًا لا يعتمد إلا على الخشونة. الخشونة النسبية الصفرية هي حد الأملس هيدروليكيًا وتُقبل؛ ويُرفض ارتفاع الحبة السالب لأنه لا يكون سالبًا.
كيف تتحقق هذه الحاسبة من الإدخال وتقيّم f تشرشل
يجب أن تقع الخشونة النسبية في الفترة المغلقة من 0 إلى 0.05، وهو المدى التجاري المرسوم على مخطط مودي قياسي. يجب أن يكون عدد رينولدز موجبًا قطعًا: يُرفض Re الصفري أو السالب برسالة أن معامل احتكاك دارسي غير معرَّف لعدد رينولدز غير موجب، وفق عقد هذه الصفحة.
بعد التحقق يقيّم المحرك ارتباط تشرشل الصريح لعام 1977: A يساوي 2.457 في اللوغاريتم الطبيعي لواحد على الكمية 7 على Re مرفوعة إلى 0.9 زائد 0.27 في إبسلون على D، والكل مرفوع إلى القوة السادسة عشرة؛ و B يساوي 37530 على Re إلى السادسة عشرة؛ و f يساوي ثمانية في الجذر الثاني عشر لـ 8 على Re إلى الثانية عشرة زائد A زائد B إلى سالب ثلاثة أنصاف. يستعيد ذلك الشكل المغلق الوحيد 64 على Re الصفحي عند Re منخفض ويتبع منحنيات مودي المضطربة بلا حلقة نيوتن.
تُقرَّب النتائج إلى اثنتي عشرة مرتبة عشرية حتى تُسلسل الزوج نفسه دائمًا بالطريقة ذاتها عبر محركات JavaScript. لا شبكة ولا بذرة عشوائية ولا ساعة حائط في مسار الحساب.
حالات الاستخدام
أوراكيل حتمية لاختبارات الهيدروليكا
خطوط الأنابيب التي تغذّي اختبارات الوحدة أو عروض مودي التفاعلية تستدعي أوراكل تشرشل النقي بدل إعادة تنفيذ القوى العالية واللوغاريتمات في كل لغة.
الأسئلة الشائعة
لماذا يُرفض عدد رينولدز غير الموجب؟
يجب أن يكون Re = ρVD/μ موجبًا لجريان أنبوب فيزيائي.
أهذا معامل دارسي أم معامل فانينغ؟
دارسي (ويُسمى أيضًا دارسي–وايزباخ). معامل احتكاك فانينغ ربع قيمة دارسي.
هل تصلح الحاسبة للجريان الطبقي؟
نعم. عند أعداد رينولدز الصغيرة تتبع النتيجة قاعدة الجريان الطبقي، أي 64 مقسومًا على عدد رينولدز، ولا تؤثر الخشونة. ثم تنتقل الصيغة نفسها بسلاسة إلى منحنيات الجريان المضطرب.
ما قيم الخشونة النسبية المقبولة؟
أي قيمة من 0 إلى 0.05، وهو المدى المرسوم على مخطط مودي القياسي. الصفر يعني أنبوبًا أملس هيدروليكيًا، وتُرفض القيمة السالبة لأن ارتفاع حبيبات الخشونة لا يمكن أن يكون سالبًا.
كيف تحدد الحاسبة نوع الجريان؟
تسمي الجريان طبقيًا تحت عدد رينولدز 2300، وانتقاليًا بين 2300 و4000، ومضطربًا فوق 4000. هذه هي الحدود المعتادة في الكتب، وتظهر بجانب المعامل.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/friction-factor \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"relative_roughness":0.0002,"reynolds":100000}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/friction-factor", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"relative_roughness": 0.0002,
"reynolds": 100000
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/friction-factor",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"relative_roughness": 0.0002,
"reynolds": 100000
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/friction-factor", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"relative_roughness":0.0002,"reynolds":100000}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"relative_roughness":0.0002,"reynolds":100000}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/friction-factor", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"relative_roughness": 0.0002,
"reynolds": 100000
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.friction_factor",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
معامل احتكاك دارسي هو المعامل عديم الأبعاد الذي يظهر في هوية فاقد الحمولة لدارسي–وايزباخ للجريان الداخلي في أنبوب. تغذي الدالة النقية نفسها المنفّذ المجاني في المتصفح ومسار API، فلا يختلف تحقق الواجب وخط الإنتاج على f. يُرفض عدد رينولدز غير الموجب ب invalid_input بدل إرجاع معامل بلا معنى. تُفوتر استدعاءات API الناجحة بالسعر المنشور $0.002؛ ولا تُحاسب عملية التحقق الفاشلة.
ما معامل احتكاك دارسي ومتى تنطبق هذه الصفحة
معامل احتكاك دارسي، ويُسمى أيضًا معامل احتكاك دارسي–وايزباخ، هو العدد عديم الأبعاد f الذي يظهر في هوية فاقد الحمولة hf يساوي f في L على D في V تربيع على 2g للجريان غير القابل للانضغاط في أنبوب دائري. تتجمع نية البحث حول حاسبة معامل الاحتكاك ومعامل دارسي من رينولدز ومعامل مخطط مودي وخشونة الأنبوب النسبية على هذه الصفحة، لا عند حالّ تكراري لكولبروك وحده ولا بانٍ لعدد رينولدز ولا أداة فاقد حمولة. من يملك أصلًا Re وإبسلون على D يريد رقم مخطط مودي بصيغة JSON منظمة. عدد رينولدز غير الموجب لا يصف جريان أنبوب فيزيائيًا ويُرفض ب invalid_input بدل معامل مختلق.
كيف تتحقق هذه الحاسبة من الإدخال وتقيّم f تشرشل
أرسلوا جسم JSON بالحقلين المطلوبين relative_roughness و reynolds. يجب أن يكون كل حقل عددًا منتهيًا أو سلسلة رقمية تُفسَّر كذلك، بما في ذلك الترميز العلمي مثل 1e5؛ الحقول الناقصة والسلاسل الفارغة والنص غير الرقمي و NaN و Infinity تفشل فورًا ب invalid_input مع تسمية الحقل المشكل، ولا تُفوتر تلك الإخفاقات. تُقبل أسماء بديلة اختيارية مثل rr و roughness و epsilon_d و e_d و re و reynolds_number عند توثيقها حتى تستخدم النماذج والسكربتات رموز الكتاب. عند النجاح يبلغ JSON عن friction_factor والمدخلات المُعادة وسلسلة الصيغة و method churchill_1977 و regime laminar أو transitional أو turbulent وفق العتبتين المعتادتين 2300 و 4000.
الاستخدام العملي والأدوات المجاورة وما لا تخترعه هذه الصفحة
استخدموا أداة المتصفح عندما تريدون f دارسي فوريًا أثناء تصحيح مجموعة تمارين موائع، أو فحص خط ماء أو زيت مرسوم كأنبوب فولاذ تجاري، أو تعليم سبب امتلاك مخطط مودي فرعًا صفحيًا وضمادة انتقال وعائلة مضطربة. لبقيّة كولبروك–وايت التكرارية على الفرع المضطرب وحده ترفض صفحة كولبروك المخصصة Re دون 4000 عمدًا؛ أما صفحة معامل الاحتكاك هذه فتستخدم تشرشل حتى تعيد نقطة نهاية واحدة f متسقًا مع مودي لأي عدد رينولدز موجب، بما في ذلك حد 64 على Re الصفحي. المدخلات المتطابقة تنتج دائمًا نفس معامل الاحتكاك وتسمية الطريقة والنظام، فيصلح تثبيت القدرة في فحوصات التكامل المستمر ومواد المقرر القابلة لإعادة الإنتاج. استخدموا API عندما يحتاج سكربت أو مساعد CAD أو منصة دروس أو دفتر ملاحظات إلى JSON مستقر لأزواج كثيرة من إبسلون-على-D و Re تحت عقد واحد. كل طلب ناجح عنصر قابل للفوترة بسعر $0.002؛ وفشل التحقق لا يستهلك الرصيد. ابقوا داخل الحدود المنشورة حتى تبقى اللوغاريتمات الوسيطة والقوى العالية معرَّفة على isolate Worker. هذه الصفحة ليست حاسبة عدد رينولدز التي تبني Re من الكثافة والسرعة والطول واللزوجة — احسبوا Re أولًا ثم اأتوا إلى هنا. وليست أداة فاقد حمولة دارسي–وايزباخ ولا محولًا إلى معامل فانينغ. اربطوا نقطة النهاية بتدريبات الهيدروليكا ومصححي المسابقات وأوراق الأنابيب المبكرة أو خطوات المعالجة المسبقة حيث تفضلون خطأ مجال صريحًا — مثل رفض Re يساوي صفرًا — على ودجت رسم لا يشرح سبب رفض إدخال سيئ.
حالات التكامل
واجبات وتحققات مخطط مودي
يحسب الطلاب والمصححون f دارسي من ε/D و Re معلومين، بما في ذلك حد 64/Re الصفحي، ويحصلون على invalid_input واضح عندما لا يكون عدد رينولدز موجبًا.
مسودات تهيئة الأنابيب التجارية
يقدّر المصممون معامل احتكاك دارسي لخط فولاذ أو PVC أو خرسانة قبل حساب فاقد حمولة دارسي–وايزباخ أو اختيار منحنى مضخة.
أسئلة تقنية
كيف يُحسب معامل احتكاك دارسي من عدد رينولدز والخشونة النسبية؟
أرسلوا ب POST خشونة نسبية ε/D غير سالبة (0.05 كحد أقصى) وعدد رينولدز موجب. تقيّم API تشرشل (1977) وتعيد friction_factor مع نظام الجريان.
ما المدخلات التي تحتاجها حاسبة معامل الاحتكاك؟
عددان منتهيان: relative_roughness (ε/D، بما في ذلك 0 لأنبوب أملس) و reynolds (Re > 0). تُقبل أسماء بديلة مثل rr و epsilon_d و e_d و re و reynolds_number.
كم تكلفة حاسبة معامل الاحتكاك؟
المنفّذ في المتصفح مجاني ويستخدم المكتبة نفسها التي تستخدمها API. طلبات API تستخدم رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل استدعاء ناجح؛ والإدخال غير الصالح لا يُفوتر.