流體阻力的計算

1、 四、流體阻力的計算 直管阻力：流體流經(jīng)一定管徑的直管時，由于流體的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的阻力。（或稱沿程阻力）局部阻力：流體流經(jīng)管路中的管件、閥門或突然擴大與縮小等局部障礙所引起的阻力。流體阻力可以用以下幾種表示方法：損失能量、損失壓頭、損失壓力降表示。1直管阻力的計算 式中： 流體在圓形直管中流動時的損失能量，J/kg；管長，m； 管內(nèi)徑，m；動能，J/kg； 摩擦系數(shù)，無單位。 摩擦系數(shù)與管內(nèi)流體流動時的雷諾數(shù)Re有關(guān)，也與管道內(nèi)壁的粗糙程度有關(guān)。（1）層流時的摩擦系數(shù) 流體作層流流動時，摩擦系數(shù)只與雷諾數(shù)Re有關(guān)，而與管壁的粗糙程度無關(guān)。 （2）湍流時的摩擦系數(shù) 當(dāng)流體呈湍流時，摩擦系數(shù)與雷諾

2、數(shù)Re及管壁粗糙程度都有關(guān)。通常是通過實驗，將與Re的函數(shù)關(guān)系標(biāo)繪在雙對數(shù)坐標(biāo)系中，如圖1-19所示。 過渡流時，管內(nèi)流動隨外界條件的影響而出現(xiàn)不同的類型。工程計算中一般按湍流處理，將相應(yīng)湍流時的曲線延伸查取 值。（3）非圓形管的直管阻力 當(dāng)流體流經(jīng)非圓形管道時，計算式及Re中的值，均應(yīng)以當(dāng)量直徑代替?！纠}1-19】 分別計算在下列情況時，流體流過100m直管的損失能量和壓力降。 2098%的硫酸在內(nèi)徑為50mm的鉛管內(nèi)流動，流速m/s，硫酸密度為1830kg/m3，黏度為23mN·s/m2。 20的水在內(nèi)徑為68mm的鋼管中流動，流速m/s。 解 題設(shè)：2098%的硫酸，1830

3、kg/m3，23mN·s/m20.023 N·s/m2，m/s， 50mm。帶入雷諾數(shù)Re計算式 2000 （屬層流） 直管阻力為 J/kg壓力降 N/m22 題設(shè)：20的水， 1000kg/m3，·s/m2×10-3 N·s/m2， m/s， 68mm。帶入雷諾數(shù)Re計算式 4000 （湍流）即水在管內(nèi)的流動為湍流。鋼管為粗糙管，查圖1-18得：直管阻力為 J/kg壓力降 N/m222局部阻力的計算局部阻力的計算，通常采用兩種方法：當(dāng)量長度法和阻力系數(shù)法。（1）當(dāng)量長度法 將某一局部阻力折合成相當(dāng)于同直徑一定長度直管所產(chǎn)生的阻力，此折合的直管長度稱為當(dāng)量長度，用符號表示。即 值由實驗測定，列于表1-2，圖1-20。例如，標(biāo)準(zhǔn)彎頭的值為15，如這種彎頭配置在108×4mm的管路上，則它的當(dāng)量直徑15×(108-2×4)1500mm1.5 m。 （2）阻力系數(shù)法 阻力系數(shù)法近似地認(rèn)為局部阻力損失服從速度平方定律，即 （1-39） 式中為局部阻力系數(shù)，簡稱阻力系數(shù)。其值由實驗測定，列于表1-3。 3管路總阻力的計算管路系統(tǒng)的總阻力