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对于层流流动沿程阻力损失的计算,我们前面已经推导出它的计算公式。对于紊流运动,很难完全用解析的方法解决,但可以利用图表分析的方法找出紊流沿程损失的计算公式。对于紊流流动,沿程损失计算仍采用达西公式,即
其中:
λ表示沿程阻力系数,与管道的粗糙度有关;
1.流体的流动型态
由于两种流态的内在结构上有着本质的差异。因此层流流动时,流动阻力来源于流层间的内摩擦力。紊流流动时,流动阻力来源于两个方面:一方面是层流底层的内摩擦力;另一方面是紊流核心区内流体质点掺混、碰撞等动量交换发生的附加阻力。因此,两种流态的能量损失的大小也就不相同。所以,在计算沿程阻力损失时,首先要正确判断管道中流体的流动型态。
2.管长
由沿程阻力损失的特点可知,损失大小随流程长度而增加,管长越长,沿程阻力损失就越大。
3.管中流速
由大量实验可得到当管中流速越大时,沿程阻力损失也就越大。
4.黏滞系数
实践证明,黏滞系数大,沿程能量损失也大,例如电厂输送燃油时,当油的温度低时,其黏滞系数就大,输油时就困难,说明沿程阻力损失就大,要顺利输送就一定要将燃油加热至一定温度。
5.管径
由于管径越小,管壁对流体的约束作用越大,流动阻力增大,所以管径越小,沿程阻力损失就越大。
6.管壁的粗糙度
任何管道由于材料、加工及腐蚀等因素的影响,管壁总是凹凸不平的。因此,管壁绝对粗糙度越大,沿程阻力损失就越大。
首先要确定整个系统的静压。然后根据静压推到水泵出口压力。水泵仅需要克服系统管道阻力。静压要保证系统充满水。
工作压力是系统的工作压力是多少。 阻力是沿程和局部阻力之和。
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管道阻力损失计算
管道的阻力计算 管道的阻力计算 风管内空气流动的阻力有两种, 一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦 而产生的沿程能量损失, 称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及 设备时, 由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部 阻力。通常直管中以摩擦阻力为主,而弯管以局部阻力阻力为主(图 6-1-1)。 图 6-1-1 直管与弯管 (一)摩擦阻力 1.圆形管道摩擦阻力的计算 根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计 算: (6-1-1) 对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改为: (6-1-2) 圆形风管单位长度的摩擦阻力(又称比摩阻)为: (6-1-3) 以上各式中 λ——摩擦阻力系数; v——风秘内空气的平均流速, m/s; ρ——空气的密度, kg/m3; l——风管长度, m; Rs——风管的水力半径, m; f—
流体的阻力是造成能量损失(即阻力损失)的原因。一种是由于流体的黏滞性和惯性引起的沿程阻力损失;另一种是由于管路界面突然扩大或缩小等原因,固体壁面对流体的阻滞作用和扰动作用引的称为局部阻力损失。液体阻力损失通常有:
(1)沿程阻力损失。
(2)局部阻力损失。
(3)层流阻力与紊流阻力。
(4)流体能量总损失:流体能量总损失等于各管段沿程损失与各局部损失的总和。
(5)减少阻力的措施。
流体在管道内流动会产生两种阻力损失,一是沿程阻力损失,一是局部阻力损失。
由于流体本身具有粘滞性,在过流断面处因流速分布不均而产生流体层之间的相对运动,这种相对运动产生摩擦阻力,摩擦阻力可以阻挠流体在管内的流动。要想使管内的流体从A点流至G点,必须要克服该段路程上的摩擦阻力,并因此而消耗掉一部分能量,我们称这种能量损失为沿程阻力损失。
而流体在从A点流至G点的同时,在流经B点(阀门);C、D点(弯头),E点(三通);F点(变径)时会遇到流动边界的突然改变甲改变流体流动方向。管径突然变化和节流等情况,这均会在该处造成流体分子之间的碰撞并局部形成杂乱无章的小涡流(又称乱流)。同徉也要消耗一部分能量,我们称这种能量损失为局部阻力损失。
流体在管道内流动消耗的总能量为上述两部分阻力损失之和。
流体的阻力是造成能量损失(即阻力损失)的原因。一种是由于流体的黏滞性和惯性引起的沿程阻力损失;另一种是由于管路界面突然扩大或缩小等原因,固体壁面对流体的阻滞作用和扰动作用引的称为局部阻力损失。液体阻力损失通常有:
(1)沿程阻力损失。
(2)局部阻力损失。
(3)层流阻力与紊流阻力。
(4)流体能量总损失:流体能量总损失等于各管段沿程损失与各局部损失的总和。
(5)减少阻力的措施。