Persamaan faktor gesekan Darcy

Dalam dinamika fluida, rumus faktor gesekan Darcy adalah persamaan yang berdasarkan pada data eksperimen dan teori untuk faktor gesekan Darcy. Faktor gesekan Darcy adalah satuan tak berdimensi yang digunakan dalam persamaan Darcy-Weisbach, untuk mendeskripsikan kehilangan tekanan akibat gesekan dalam aliran pipa.

 Jenis aliran 
Rumus faktor gesekan Darcy dapat diaplikasikan pada berbagai jenis aliran seperti:
 Aliran laminer
 Aliran transisi antara laminer dan turbulen
 Aliran turbulen di saluran halus
 Aliran turbulen di saluran kasar
 Aliran permukaan bebas

 Aliran laminer 
Rumus faktor gesekan Darcy untuk aliran laminer (ketika bilangan Reynolds di bawah 2300) adalah:

di mana
 f adalah faktor gesekan Darcy
 Re adalah bilangan Reynolds

 Aliran transisi 
Aliran transisi terjadi ketika aliran memiliki bilangan Reynolds sebesar antara 2300 hingga 4000; aliran ini tidak laminer dan juga tidak turbulen. Nilai dari faktor gesekan Darcy bervariasi dan menimbulkan ketidakpastian yang cukup besar dalam menentukannya.

 Aliran turbulen 
Persamaan Colebrook adalah persamaan implisit yang mengkombinasikan hasil eksperimen terhadap aliran turbulen di pipa halus dan pipa kasar. Persamaan ini dikembangkan oleh C. F. Colebrook dan C. M. White pada tahun 1939. Persamaan ini juga disebut dengan persamaan Colebrook-White.

Untuk saluran pipa yang terisi penuh oleh air dengan nilai bilangan Reynolds melebihi 4000, faktor gesekan Darcy didefinisikan sebagai:

atau

di mana:
 f adalah faktor gesekan Darcy
  adalah ketinggian kekasaran
 Dh adalah diameter hidraulik; untuk pipa bulat dengan air terisi penuh, nilainya sama dengan diameternya
 Rh adalah jari-jari hidraulik; untuk pipa bulat dengan air terisi penuh, nilainya sama dengan seperempat diameternya
 Re adalah bilangan Reynolds

 Aliran permukaan bebas 
Bentuk persamaan Colebrook lainnya ada untuk bentuk aliran permukaan bebas. Kondisi seperti ini terjadi pada pipa yang tidak terisi penuh.

Untuk aliran permukaan bebas:

 Referensi 
 Colebrook, C. F. and White, C. M. (1937). "Experiments with Fluid Friction in Roughened Pipes". Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences
 Moody, L.F. (1944). "Friction Factors for Pipe Flow". Transactions of the ASME
 Detail persamaan Colebrook 

Darcy
Darcy
Darcy
Darcy

en:Darcy friction factor formulae
es:Ecuación de Colebrook-White
he:משוואת קולברוק
it:Equazione di Colebrook