Caduta di pressione.
Inserisci la lunghezza del tubo diritto, il diametro interno, la temperatura dei fumi, la velocità del gas, il numero di gomiti e il materiale del condotto. Il calcolatore restituisce la perdita di pressione con l'equazione di Darcy-Weisbach, ΔP = f × (L/D) × ρv²/2, con la densità del gas ricavata dalla legge dei gas ideali alla temperatura del condotto: circa 0,746 kg/m³ a 200 °C, molto più leggera dell'aria ambiente.
Il fattore di attrito f si adatta al regime di flusso. Da densità, velocità e diametro lo strumento calcola un numero di Reynolds, poi applica 64/Re per flusso laminare sotto Re 2300, l'approssimazione Swamee-Jain dell'equazione di Colebrook-White per flusso turbolento a Re 4000 e oltre, e una miscela lineare nella zona di transizione. Il materiale entra attraverso la rugosità della parete: acciaio inox 0,045 mm, acciaio liscio 0,046 mm, tubo zincato 0,15 mm, muratura non rivestita 3,0 mm.
I gomiti vengono convertiti in lunghezza equivalente: ogni curva a 90 gradi aggiunge tre diametri di tubo e ogni curva a 45 gradi 1,5, quindi due gomiti a 90 gradi su un tubo da 150 mm corrispondono a 0,9 m. Come caso pratico, 5 m di tubo inox che trasporta gas a 200 °C a 2 m/s perde solo circa 1,65 Pa per attrito, mentre lo stesso tratto in muratura grezza perde circa 2,7 Pa, una resistenza che si sottrae direttamente al tiraggio naturale generato dal camino.
La rugosità della parete influenza il fattore di attrito Swamee-Jain attraverso la rugosità relativa e/D. La muratura non rivestita a 3,0 mm e oltre sessanta volte più rugosa di un rivestimento in acciaio inox a 0,045 mm; al numero di Reynolds dell'esempio pratico, circa 8.300 su un condotto da 150 mm, ciò aumenta il fattore di attrito da circa 0,033 a 0,054, circa il 64 % di perdita in più sullo stesso tratto.
Attraverso il metodo della lunghezza equivalente: ogni gomito a 90 gradi si comporta come tre diametri di tubo aggiuntivi di tratto rettilineo e ogni gomito a 45 gradi come uno e mezzo. Su un condotto da 150 mm ogni curva a 90 gradi aggiunge quindi 0,45 m e ogni curva a 45 gradi 0,225 m prima che venga calcolata la perdita di Darcy-Weisbach, motivo per cui una coppia di offset a 45 gradi costa esattamente quanto un singolo gomito a 90 gradi in questo modello.
In un tratto corto, liscio e verticale è trascurabile: l'esempio da 5 m in acciaio inox perde meno di 2 Pa mentre un camino da 5 m a 200 °C di temperatura dei fumi può generare circa 27 Pa di tiraggio naturale. Ma la perdita cresce linearmente con la lunghezza e con il quadrato della velocità, quindi connettori orizzontali lunghi, diametri sottodimensionati, gomiti impilati o un rivestimento in muratura grezza possono erodere una fetta significativa del tiraggio disponibile.