Перепад давления.
Введите прямую длину трубы, внутренний диаметр, температуру дымовых газов, скорость газа, количество отводов и материал дымохода. Калькулятор возвращает потерю давления по уравнению Дарси–Вейсбаха, ΔP = f × (L/D) × ρv²/2, где плотность газа определяется из закона идеального газа при заданной температуре дымохода: около 0,746 кг/м³ при 200 °C, что значительно легче окружающего воздуха.
Коэффициент трения f адаптируется к режиму течения. По плотности, скорости и диаметру инструмент вычисляет число Рейнольдса, затем применяет 64/Re для ламинарного течения при Re ниже 2300, приближение Свами–Джайна уравнения Колбрука–Уайта для турбулентного течения при Re 4000 и выше, а также линейную комбинацию в переходной зоне. Материал входит через шероховатость стенки: нержавеющий вкладыш 0,045 мм, гладкая сталь 0,046 мм, оцинкованная труба 0,15 мм и нефутерованная кладка 3,0 мм.
Отводы считаются как эквивалентная прямая длина: каждый 90-градусный изгиб добавляет три диаметра трубы, каждый 45-градусный — 1,5, поэтому два отвода 90° на трубе 150 мм дают 0,9 м. Практический пример: 5 м нержавеющей трубы с газом 200 °C при скорости 2 м/с теряет на трении лишь около 1,65 Па, тогда как тот же участок из грубой кладки теряет около 2,7 Па — это сопротивление напрямую вычитается из естественной тяги, создаваемой дымовой трубой.
Шероховатость стенки входит в коэффициент трения Свами–Джайна через относительную шероховатость ε/D. Нефутерованная кладка при 3,0 мм более чем в шестьдесят раз грубее нержавеющего вкладыша при 0,045 мм; при числе Рейнольдса практического примера — около 8 300 на трубе 150 мм — это повышает коэффициент трения примерно с 0,033 до 0,054, то есть около 64% дополнительных потерь на том же участке.
Методом эквивалентной длины: каждый отвод 90° ведёт себя как три дополнительных диаметра прямой трубы, каждый отвод 45° — как полтора. На трубе 150 мм каждый поворот 90° добавляет 0,45 м, каждый поворот 45° — 0,225 м перед расчётом потери по Дарси–Вейсбаху, что объясняет, почему пара смещений 45° стоит ровно столько же, сколько один отвод 90° в этой модели.
На коротком, гладком, вертикальном участке оно незначительно: пример нержавеющей трубы 5 м теряет менее 2 Па, тогда как дымовая труба 5 м при температуре газа 200 °C может создавать около 27 Па естественной тяги. Однако потеря растёт линейно с длиной и квадратично со скоростью, поэтому длинные горизонтальные патрубки, заниженные диаметры, цепочки отводов или грубая кладка могут съесть значительную часть доступной тяги.