管道流動阻力的計(jì)算

1、流動阻力的計(jì)算流體在管道中流動，其流動阻力包括有：（1）直管阻力：流體流經(jīng)直管段時，由于克服流體的粘滯性及與管內(nèi)壁間的磨擦所產(chǎn)生的阻力。它存在于沿流動方向的整個長度上，故也稱沿程直管流動阻力。記為hfz。（2）局部阻力：流體流經(jīng)異形管或管件（如閥門、彎頭、三通等）時，由于流動發(fā)生驟然變化引起渦流所產(chǎn)生的能量損失。它僅存在流體流動的某一局部范圍辦記為hfJ。因此，柏努利方程中工hf項(xiàng)應(yīng)為：工hh+h,ffzfJ說明：流動阻力可用不同的方法表示，工hf1kg質(zhì)量流體流動時所損失的機(jī)械能，單位為J/kg;工hf1N重量流體流動時所損失的機(jī)械能，單位為m;gpHhf1m3體積流體流動時所損失的機(jī)械能，

2、單位為Pa或N/m2。1.1.直管段阻力（hfz）的計(jì)算流體流經(jīng)直管段時，流動阻力可依下述公式計(jì)算：J/kgmlpu2pah九fzd2式中，九磨擦阻力系數(shù)；I直管的長度（m）；d直管內(nèi)直徑（m）；p流體密度（kg/m3）；u流體在直管段內(nèi)的流速（m/s）2.局部阻力小材的計(jì)算局部阻力的計(jì)算可采用阻力系數(shù)法或當(dāng)量長度法進(jìn)行。1)1)阻力系數(shù)法：將液體克服局部阻力所產(chǎn)生的能量損失折合為表示其動能若干倍的方法。其計(jì)算表達(dá)式可寫出為：(a)hfJ=gleu2d2J/kg或益二glepu2m(b)gd2gpalepu2PhfJ=gd2pa(c其中，g稱為局部阻力系數(shù)，通常由實(shí)驗(yàn)測定。下面列舉幾種常用的局

3、部阻力系數(shù)的求法。*突然擴(kuò)大與突然縮小管路由于直徑改變而突然擴(kuò)大或縮小，所產(chǎn)生的能量損失按(b)或(c)式計(jì)算。式中的流速u均以小管的流速為準(zhǔn)，局部阻力系數(shù)可根據(jù)小管與大管的截面積之比從管件與閥門當(dāng)量長度共線圖曲線上查得。*進(jìn)口與出口流體自容器進(jìn)入管內(nèi)，可看作很大的截面Ai突然進(jìn)入很小的截面A?,即A2/A1約等于0。根據(jù)突然擴(kuò)大與突然縮小的局部阻力系數(shù)圖的曲線(b)，查出局部阻力系數(shù)g=，這種c損失常稱為進(jìn)口損失，相應(yīng)的系數(shù)g又稱為進(jìn)口阻力系數(shù)。若管口圓滑或喇叭狀，則局部c阻力系數(shù)相應(yīng)減少，約為。流體自管子進(jìn)入容器或從管子直接排放到管外空間，可看作很小的截面Ai突然進(jìn)入很大的截面A?截面即,

4、Ai/A?約等于0，從突然擴(kuò)大與突然縮小的局部阻力系數(shù)圖中曲線(a)可以查出局部阻力系數(shù)g=1,這種損失常稱為出口損失，相應(yīng)的阻力系數(shù)g又稱為出ee口阻力系數(shù)。*管件與閥門管路上的配件如彎頭，三通，活接頭等總稱為管件。不同管件或閥門的局部阻力系數(shù)可從有關(guān)手冊中查出。2）2）當(dāng)量長度法：將流體流經(jīng)某一管中或閥門等所引起的局部阻力損失折合成與其直徑相同的一定長度直管段阻力的方法。其計(jì)算表達(dá)式可寫出為：J/kglepu2=Amlepu2dTpa其中，le稱為管件或閥門的當(dāng)量長度，單位為（m）。le通常由實(shí)驗(yàn)測定。在湍流情況下某些管件與閥門的當(dāng)量長度從共線圖或有關(guān)化工手冊查得。3總阻力（能量）損失的計(jì)算綜合考慮直管段阻力與局部阻力，柏努利方程中Ehf項(xiàng)的計(jì)算式可改寫出為:以1kg質(zhì)量流體流過管道系統(tǒng)表示，H=沁=（J+嚴(yán)+工g）羋mgd2gd2以1N重量流體流過管道系統(tǒng)表示，工hfJ/kg以1m3體積流體流過管道系統(tǒng)表示，APf=pHHf=（+嚴(yán)）罟