Carilah head loss akibat gesekan pada pipa dari faktor gesekan, panjang, diameter, dan kecepatan, lihat penurunan tekanan ekuivalen, atau selesaikan variabel yang hilang — hf = f·(L/D)·(v²/2g).
Sifat pipa & fluida
Kisaran aliran turbulen yang umum: 0,008–0,09 (dari grafik Moody atau persamaan Colebrook).
Gunakan diameter dalam. 100 mm = 0,1 m.
Gravitasi standar: 9,81 m/s².
Air ≈ 1000 kg/m³ pada suhu kamar.
Kehilangan kepala
—
Masukkan faktor gesekan, panjang, diameter, dan kecepatan untuk menghitung.
Penurunan tekanan (kPa)—
Penurunan tekanan (psi)—
Bandingkan skenario
Skenario
Kehilangan kepala
Pipa ini (Kiri)
—
Gandakan panjangnya (2L)
—
Kehilangan kepala berbanding lurus dengan panjang — dua kali panjang berarti dua kali kehilangan kepala, semuanya sama.
Sifat pipa & fluida
Air ≈ 1000 kg/m³ pada suhu kamar.
Penurunan tekanan
—
Masukkan faktor gesekan, panjang, diameter, kecepatan, dan kepadatan untuk dihitung.
Kehilangan kepala (m)—
Penurunan tekanan (psi)—
Selesaikan variabel yang hilang
Nilai terpecahkan
—
Pilih variabel, tetapkan target head loss, dan masukkan nilai lain yang diketahui.
Persamaan Darcy-Weisbach adalah cara standar dan bertujuan umum untuk menghitung kehilangan tinggi gesekan dalam pipa, yang dapat diterapkan pada aliran laminar dan turbulen setelah Anda mengetahui faktor gesekannya.
📋
Panduan langkah demi langkah
Cara menggunakan kalkulator ini
5 langkah▸
1
Masukkan faktor gesekan
Ketikkan faktor gesekan Darcy f untuk pipa. Nilai aliran turbulen tipikal berkisar antara 0,008–0,09; carilah pada grafik Moody atau persamaan Colebrook untuk mengetahui kekasaran pipa dan bilangan Reynolds.
2
Masukkan panjang dan diameter pipa
Isikan panjang pipa L dan diameter dalam D dalam meter. Gunakan diameter dalam sebenarnya, bukan ukuran nominal atau ukuran pipa luar.
3
Masukkan kecepatan aliran
Masukkan kecepatan aliran rata-rata v dalam m/s. Jika Anda hanya mengetahui laju alirannya, bagilah dengan luas penampang pipa (πD²/4) terlebih dahulu.
4
Baca kehilangan head dan penurunan tekanan
Tab Head Loss menunjukkan kehilangan head gesekan dalam meter dengan penurunan tekanan setara dalam kPa dan psi. Beralih ke tab Penurunan Tekanan untuk hasil yang sama yang dibingkai di sekitar ΔP.
5
Selesaikan variabel yang hilang
Pada tab Selesaikan, pilih faktor gesekan atau kecepatan, masukkan target head loss dan nilai lain yang diketahui, dan kalkulator akan membalikkan persamaan tersebut untuk Anda.
⚡
Referensi
Rumus dan metodologi
1 rumus▸
Persamaan Darcy-Weisbach
hf = f · (L/D) · (v²/2g)
hf adalah head loss akibat gesekan dalam meter, f adalah faktor gesekan Darcy tak berdimensi, L adalah panjang pipa dalam meter, D adalah diameter dalam pipa dalam meter, v adalah kecepatan aliran rata-rata dalam m/s, dan g adalah percepatan gravitasi (9,81 m/s²). Penurunan tekanan ekuivalen berasal dari ΔP = ρ·g·hf, dimana ρ adalah massa jenis fluida dalam kg/m³.
📖
Glosarium
Penjelasan istilah penting
7 istilah▸
Persamaan standar yang menghubungkan kehilangan tinggi gesekan pada pipa dengan faktor gesekan, panjang, diameter, dan kecepatan: hf = f(L/D)(v²/2g). Ini berlaku untuk aliran laminar dan turbulen.
Energi yang hilang karena gesekan ketika fluida mengalir melalui pipa, dinyatakan sebagai tinggi kolom fluida yang setara dalam meter (atau kaki). Kehilangan head yang lebih besar berarti lebih banyak energi yang harus disuplai oleh sistem.
Faktor gesekan Darcy tak berdimensi f, yang bergantung pada kekasaran relatif pipa dan bilangan Reynolds. Ditemukan dari grafik Moody atau dihitung dengan persamaan Colebrook.
Diameter bagian dalam (lubang) pipa, dalam meter. Head loss sangat sensitif terhadap diameter karena besarnya merupakan pangkat lima dalam bentuk persamaan laju aliran.
Kecepatan aliran rata-rata fluida melalui penampang pipa, dalam meter per detik, sama dengan laju aliran volumetrik dibagi luas penampang.
Tekanan yang hilang sepanjang pipa karena gesekan, ΔP = ρ·g·hf, dinyatakan dalam pascal, kilopascal, atau psi. Sebuah pompa atau sumber tekanan hulu harus mengatasi kehilangan ini.
Bagan (atau persamaan Colebrook yang setara) yang memberikan faktor gesekan Darcy sebagai fungsi bilangan Reynolds dan kekasaran relatif pipa (ε/D).
👥
Skenario
Contoh dalam kehidupan nyata
3 contoh nyata▸
🚰
Insinyur fasilitas
Pasokan air sepanjang 100 m
Faktor gesekan f 0.02Panjang L 100 mDiameter D 0,1 mKecepatan v 2 m/s
hf = 0,02 × (100/0,1) × (2²/(2×9,81)) ≈ 4,08 m kehilangan head. Pada kepadatan air (1000 kg/m³) yang setara dengan penurunan tekanan sebesar 40,0 kPa (5,8 psi) — pompa yang mengalirkan aliran ini harus menyuplai setidaknya tekanan ekstra sebanyak itu.
🏭
Insinyur proses
Pipa yang sama, dibingkai sebagai penurunan tekanan
Faktor gesekan f 0.02Kepadatan ρ 1000 kg/m³
Dengan head loss yang sama (4,08 m) dan densitas air, tab Pressure Drop melaporkan ΔP = 1000 × 9,81 × 4,08 ≈ 40,0 kPa secara langsung — berguna saat mengukur pompa berdasarkan spesifikasi tekanan pabrikan, bukan spesifikasi head.
📏
Perancang perpipaan
Menggandakan panjang pipa
Panjang L 200 m (sebelumnya 100 m)Semua masukan lainnya tidak berubah
Head loss berbanding lurus dengan panjangnya, jadi menggandakan L menjadi 200 m akan menggandakan head loss menjadi sekitar 8,15 m — persis seperti yang ditunjukkan pada kartu perbandingan skenario pada tab Head Loss. Segala sesuatu yang lain dalam persamaan tetap.
🔗
Referensi
Sitasi kalkulator ini
APA & MLA▸
Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.
Persamaan Darcy-Weisbach adalah cara standar dan bertujuan umum untuk menghitung kehilangan tinggi gesekan dalam pipa, yang dapat diterapkan pada aliran laminar dan turbulen setelah Anda mengetahui faktor gesekannya. Kalkulator ini menemukan head loss, penurunan tekanan ekuivalen, atau memecahkan faktor gesekan atau kecepatan yang hilang dari target head loss.
Cara kerja persamaan Darcy-Weisbach
▸
Persamaan hf = f·(L/D)·(v²/2g) menyatakan bahwa kehilangan tinggi gesekan bertambah secara linier seiring dengan panjang pipa dan kuadrat kecepatan, namun mengecil seiring bertambahnya diameter. Faktor gesekan f mencakup segala sesuatu tentang kekasaran internal pipa dan pola aliran (laminar vs. turbulen) — faktor ini bukan konstanta tetap, dan harus dilihat dari grafik Moody atau dihitung dengan persamaan Colebrook untuk bilangan Reynolds dan kekasaran relatif tertentu. Setelah Anda mendapatkan f, perhitungan selanjutnya adalah aljabar lugas.
Masukan dan artinya
▸
Panjang (L) dan diameter (D) keduanya berasal dari dimensi fisik pipa — gunakan diameter dalam, bukan ukuran nominal pipa, karena diameter lubang sebenarnya bervariasi menurut jadwal dan material. Kecepatan (v) adalah kecepatan aliran rata-rata; jika Anda hanya mengetahui laju aliran volumetrik, bagilah dengan luas penampang (πD²/4) terlebih dahulu. Karena kehilangan head berskala kuadrat kecepatan, peningkatan kecepatan yang kecil (dari pipa yang lebih kecil atau laju aliran yang lebih tinggi) menghasilkan kehilangan head yang jauh lebih besar — ini adalah masukan tunggal yang paling mungkin mengejutkan pengguna pertama kali.
Batasan dan kasus tepi
▸
Persamaan Darcy-Weisbach hanya memperhitungkan gesekan sepanjang pipa lurus — tidak mencakup kerugian kecil dari fitting, katup, siku, atau efek masuk/keluar, yang perlu ditambahkan secara terpisah (biasanya sebagai panjang ekuivalen atau jumlah faktor K). Untuk sistem distribusi air, persamaan Hazen-Williams empiris kadang-kadang digunakan karena persamaan ini menghindari pencarian faktor gesekan, sehingga menyebabkan kekhususan air dan kurang akurat di luar rentang kecepatan yang dikalibrasi. Jika perkiraan faktor gesekan Anda tidak pasti, perlakukan hasil head-loss sebagai perkiraan dan periksa kembali dengan diagram Moody sebelum menyelesaikan desain pompa atau sistem.
❓
Pertanyaan
Pertanyaan umum
6 pertanyaan▸
Apa rumus Darcy-Weisbach?+
hf = f · (L/D) · (v²/2g), dengan hf adalah head loss dalam meter, f adalah faktor gesekan tak berdimensi, L adalah panjang pipa, D adalah diameter dalam, v adalah kecepatan rata-rata, dan g adalah percepatan gravitasi (9,81 m/s²).
Bagaimana cara mencari faktor gesekan?+
Carilah pada grafik Moody menggunakan bilangan Reynolds dan kekasaran relatif pipa (ε/D), atau hitung langsung dengan persamaan Colebrook. Nilai aliran turbulen tipikal untuk material pipa umum berkisar antara 0,008 hingga 0,09.
Bagaimana hubungan penurunan tekanan dengan kehilangan head?+
Penurunan tekanan sama dengan ΔP = ρ·g·hf, dimana ρ adalah massa jenis fluida. Untuk air (ρ ≈ 1000 kg/m³), kehilangan tekanan sebesar 1 meter sama dengan penurunan tekanan sebesar 9,81 kPa (1,42 psi).
Satuan apa yang digunakan kalkulator ini?+
Panjang, diameter, dan head loss dalam meter; kecepatan dalam meter per detik; gravitasi dalam m/s²; massa jenis dalam kg/m³. Penurunan tekanan ditampilkan dalam kilopascal (kPa) dan pound per inci persegi (psi) untuk kenyamanan.
Apa yang terjadi jika pipanya lebih panjang?+
Head loss berbanding lurus dengan panjang pipa — menggandakan panjang pipa akan menggandakan head loss, dan semua hal lainnya tetap konstan. Kartu perbandingan skenario pada tab Head Loss menunjukkan hal ini secara berdampingan.
Apa bedanya dengan persamaan Hazen-Williams?+
Darcy-Weisbach adalah persamaan umum yang diturunkan secara fisik yang dapat digunakan untuk rezim fluida dan aliran apa pun setelah Anda mengetahui faktor gesekannya. Hazen-Williams adalah pintasan empiris yang dikalibrasi khusus untuk aliran air, menggunakan koefisien kekasaran (faktor C) dan bukan faktor gesekan.
📄
Simpan & bagikan
Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover
Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.