Fläktfriktionsfaktorn är ett element i beräkningen av tryckförlust på grund av friktion i ett rör. Det är en funktion av rörets grovhet och turbulensnivån i vätskeflödet. Dessa faktorer kan bestämmas experimentellt men är oftare hämtade från diagram och diagram. Siffrorna är dimensionslösa, vilket betyder att de inte har några måttenheter.
Vätsketrycket som strömmar genom ett rör minskar på grund av friktionen mellan rörets innerväggar och den rörliga vätskan. Antingen pumpar eller gravitation måste ge energin för att flytta vätska. I mycket långa rör blir tryckfallet på grund av friktionsförlust så högt att vätskan inte kommer att rinna alls. Rörledningar, såsom oljeledningen i Alaska, kräver mellanliggande pumpstationer för att öka trycket.
En förståelse för tryckförlusten som uppstår när vätskor rör sig genom rör är väsentlig i alla rörapplikationer. Det är avgörande för kemiska processer som använder rör som rörformiga reaktorer. Rör som används som reaktorer ger reaktionsförhållanden där temperatur och tryck lätt kan kontrolleras. Reaktionens uppehållstid och graden av reaktionsfullbordande är en funktion av rörets längd.
Exotermiska reaktioner avger värme när de fortskrider. För att bibehålla isotermiska förhållanden och en konstant fläktfriktionsfaktor måste röret kylas i motströmsriktning. Endotermiska reaktioner, som absorberar värme, kommer att kräva motsatt behandling. Om de isotermiska förhållandena inte upprätthålls måste beräkningarna med hjälp av fläktfriktionsfaktorn tillgodose den förändring i viskositet och friktion som uppstår när vätskan blir varmare eller svalare.
Reynolds tal är dimensionslösa mått på graden av turbulens i vätskan. I laminärt flöde med Reynolds-tal mindre än 2,000 3,000, rör sig vätskan med en kulformad hastighetsprofil och liten omblandning. Den maximala hastigheten uppträder i mitten av rörtvärsnittet och är två gånger medelflödet av vätskan. Turbulent flöde, med fullständig blandning, inträffar vid Reynolds-tal över 2,000 3,000. En tunn buffertzon, med Reynolds-tal mellan XNUMX XNUMX och XNUMX XNUMX, uppstår mellan de laminära och turbulenta zonerna.
En fläktfriktionsfaktor kan bestämmas genom att mäta tryckfall över rörledningar som är tillräckligt stora i diameter för att vara skalbara för fält- eller anläggningsdrift. Vanligtvis utförs dessa experiment om laminära flödesförhållanden behövs. Vanligare är att Fanning-friktionsfaktorn läses från ett diagram, eftersom de flesta pluggflödesreaktorer drivs med höga Reynolds-tal.
Rörheten på rörets inre yta bestäms genom mätning. Reynolds-talet beräknas från rördiametern, vätskeviskositeten och tryckfallet. Diagram över Fanning-friktionsfaktorn mot Reynolds-talet för rör med varierande grovhet finns tillgängliga i tekniska handböcker. Dessa böcker har även tabeller över ytjämnheten hos olika material.