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1、管内流体流动的阻力 直管阻力损失(沿程阻力损失):流体通过 直管时能量损失,hf 局部阻力损失:由于受到局部障碍产生的能 量损失,hl 蝶阀 流体在水平等径直管中作定态流动 流体在直管内中的流动阻力流体在直管内中的流动阻力 若管道为倾斜管,则 流体的流动阻力表现为静压能的减少; 水平安装时,流动阻力恰好等于两截面的静压 能之差。 直管阻力的通式 由于压力差而产生的推动力: 流体的摩擦力: 令 定态流动时 直管阻力通式(范宁Fanning公式) 摩擦系数(摩擦因数) 则 m 该公式层流与湍流均适用; 管壁粗糙度对摩擦系数的影响 光滑管:玻璃管、铜管、铅管及塑料管等; 粗糙管:钢管、铸铁管等。 绝
2、对粗糙度 :管道壁面凸出部分的平均高度。 相对粗糙度 : 绝对粗糙度与管内径的比值。 层流流动时: 流速较慢,与管壁无碰撞,阻力与 无关,只与Re有关。 摩迪(Moody)摩擦因数图: 湍流流动时: 水力光滑管 只与Re有关,与 无关。 完全湍流粗糙管 只与 有关,与Re无关。 (1)层流区(Re 2000) 与 无关,与Re为直线关系,即 ,即 与u的一次方成正比。 (2)过渡区(2000Re4000) 将湍流时的曲线延伸查取值 。 (3)湍流区(Re4000以及虚线以下的区域) (4)完全湍流区 (虚线以上的区域) 与Re无关,只与 有关 。 该区又称为阻力平方区。 一定时, 经验公式 :
3、 (1)柏拉修斯(Blasius)式: 适用光滑管 Re3103105 (2)考莱布鲁克(Colebrook)式 (3)尼古拉兹公式 完全湍流粗糙管区 非圆形管内的流动阻力 当量直径: 套管环隙,内管的外径为d1,外管的内径为d2 : 边长分别为a、b的矩形管 : 说明 (1)Re与hf中的直径用de计算; (2)层流时: 正方形 C57 套管环隙 C96 局部阻力 一、阻力系数法 将局部阻力表示为动能的某一倍数。 或 局部阻力系数 J/kg J/N=m 1. 突然扩大 2.突然缩小 3. 管进口及出口 进口:流体自容器进入管内。 进口 = 0.5 进口阻力系数 出口:流体自管子进入容器或从管子排放到管外 空间。 出口 = 1 出口阻力系数 4 . 管件与阀门 二、当量长度法 将流体流过管件或阀门的局部阻力,折合成直 径相同、长度为le的直管所产生的阻力 。 le 管件或阀门的当量长度,m。 总 阻 力 减少流动阻力的途径: 管路尽可能短,尽量走直线,少拐弯; 尽量不安装不必要的管件和阀门等; 管径适当大些(?)。