Ｔ型分岐管の摩擦係数

質問

「Ｔ型分岐管の摩擦係数は0.5」と知り合いに教えてもらいましたが、理由が分かりません。理由を教えてください。
流れの方向は、下図の矢印（→）のとおりです。
分岐前と分岐後の配管の径は同じです。
宜しくお願いします。
|　↑ |
|　↑ |
|　↑ |＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
| 　　←←←←←←←←
|　↓　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
|　↓ |
|　↓ |
|　↓ |

回答No.1

noname#252183

＞「Ｔ型分岐管の摩擦係数は0.5」と知り合いに教えてもらいましたが、理由が分かりません。

管挿入物の摩擦係数ｆの値は、粘度・密度が一定でも管径と流速が変われば大きく変わりますから、0.5というような固定された値は取れません。(知り合いの方が間違えられたか、限定条件下で得た実験値か何かでしょう。）

*************
【直管】
管内圧力損失Δｐを算出するための「管摩擦係数ｆ」(無次元）は、
・層流ではRe数のみ（ｆ＝16/Re）
・乱流でも極めて平滑な管はRe数のみ（Karman-Nikuradseの式、 http://okwave.jp/qa4890025.html）
・一般の乱流は、Re数と、e/D（＝内面粗さ/管径比）の2変数のみ
の関数になり、これら変数の値によって、ｆは0.001～0.02と大きく変わります。
（Moody 線図：下記）

*************
【管挿入物】
Ｔ型継手（チーズ）など管挿入物の圧損は、同じ径の相当長さLe[m]で表すのが普通です。
直管のｆが Re数のみの関数なので、形状相似の管継手類のｆの値が（Le/Ｄ一定条件で）固定されるのは、相似則から妥当です。

◆管挿入物の相当長さ Le（下表の数値は Le/Ｄ ）
45°エルボ　　　　　　15
90°エルボ（標準曲率）32
90°エルボ（2円筒直交）75
90°ベンド（曲率/直径＝3）24
十字継手　　50　●
Ｔ型継手　　40～80
仕切弁（全開）0.7
仕切弁（1/2開）100～200
玉型弁（全開）300
ユニオン継手　≒0

*************
【直管＋管挿入物】
直管部全長に、継手等の相当長さを加えた長さをＺとし、圧力損失ΔPは上記URLの (5)Fanning の式
ΔP＝2f・ρ・Z・u^2/D
から算出します。

参考URL：

http://fluid.mech.kogakuin.ac.jp/~iida/Lectures/nagare/2006/moody.pdf