DARCY FRICTION FACTOR

管摩擦係数計算（Darcy摩擦係数）

レイノルズ数 Re と相対粗さ ε/D から、Darcy-Weisbach式で使うDarcy摩擦係数 fD を概算します。

主結果はDarcy摩擦係数です。Fanning摩擦係数はDarcy摩擦係数の1/4として、定義を混同しないための参考値だけを表示します。

式と適用範囲

STEP 1

流れと管内面の条件を入力する

まずReを入力し、粗さは相対粗さを直接入力するか、管内径と絶対粗さから求めるかを選びます。

流れと粗さの入力条件

流速、管内径、密度、粘度が分かる場合は、先にレイノルズ数を計算してください。

乱流・遷移域では粗さが必要です。層流では粗さを結果に使用しません。

乱流・遷移域では必須です。層流では入力しても結果に使用しません。

入力を変更した後は、再計算して結果を更新してください。

FORMULA

使用する式

Darcy-Weisbach式に使うDarcy摩擦係数を、流れの区分に応じて次式で概算します。

fD = 64 / Re（層流）

1 / sqrt(fD) = -1.8 log10(((ε/D) / 3.7)1.11 + 6.9 / Re)（Haaland式）

  • Re < 2300: 層流として fD = 64 / Re
  • 2300 ≤ Re < 4000: 遷移域として参考値を併記
  • Re ≥ 4000: 乱流としてHaaland式

LIMITS

この計算で扱わないこと

Colebrook-White式の反復解、Moody線図の描画、非円形流路、圧力損失そのものの計算、継手・バルブの局所損失は扱いません。

ε/Dが0.05を超える場合は非常に粗い条件です。エラーにはしませんが、概算値として慎重に扱ってください。

重要な設計判断では、管内面状態、温度による物性変化、入口条件、実測・設計基準を別途確認してください。

摩擦係数を確認した後は、直管損失、局所損失、配管全揚程の順に整理すると、ポンプ条件へ自然につなげられます。

よくある質問

Darcy摩擦係数とFanning摩擦係数は何が違いますか？

Darcy摩擦係数はDarcy-Weisbach式で使う係数で、Fanning摩擦係数の4倍です。本ページの主結果はDarcy摩擦係数 fD です。

遷移域の摩擦係数はどう扱えばよいですか？

Reが2300〜4000付近では流れが不安定になりやすく、層流式と乱流式のどちらか一方に断定しにくい範囲です。設計では安全側の条件や実測・社内基準も確認してください。

求めた fD はどの計算に使いますか？

直管の圧力損失、局所損失の相当長、配管系全揚程の計算に使えます。Fanning摩擦係数を入力するページではない点に注意してください。