流體流動及輸送 局部阻力

化工單元操作模塊一流體流動及輸送任務(wù)六流體阻力的確定

1、阻力系數(shù)法進口與出口進口局部阻力系數(shù)ζc=0.5

；出口局部阻力系數(shù)ζe=1

突然擴大突然縮小

管件與閥門局部阻力系數(shù)可從表1-15或有關(guān)手冊中查得。2、當(dāng)量長度法

在湍流情況下某些管件與閥門的當(dāng)量長度可從共線圖查得。

有時用管道直徑的倍數(shù)來表示局部阻力的當(dāng)量長度，le/d值由實驗測出。測得的數(shù)值稱為當(dāng)量系數(shù),用符號n表示.

注意：管件、閥門等構(gòu)造細(xì)節(jié)與加工精度往往差別很大，從手冊中查得的le或ζ值只是約略值，即局部阻力的計算也只是一種估算。管路總能量損失及降低措施流體流經(jīng)直徑不變的管路時

當(dāng)管路由若干直徑不同的管段組成時，由于各段的流速不同，此時管路的總能量損失應(yīng)分段計算，然后再求其總和。降低流動阻力，可采取如下的措施：

1．合理布局，盡量減少管長，少裝不必要的管件、閥門；

2．適當(dāng)加大管徑并盡量選用光滑管；

3．在允許條件下，將氣體壓縮或液化后輸送；

4．高粘度液體長距離輸送時，可用加熱方法（蒸汽伴管）或強磁場處理，以降低粘度；

5．允許的話，在被輸送液體中加入減阻劑，如可溶的高分子聚合物、皂類的溶液、適當(dāng)大小的固體顆粒稀薄懸浮物。

6．管壁上進行預(yù)處理：低表面能涂層或小尺度肋條結(jié)構(gòu)。【例1－14】

如附圖1－30所示，料液由常壓高位槽流入精餾塔中。進料處塔中的壓力為20kPa(表壓)，送液管道為φ45×2.5mm、長8m的鋼管。管路中裝有180o回彎頭一個，全開標(biāo)準(zhǔn)截止閥一個，90o標(biāo)準(zhǔn)彎頭一個。塔的進料量要維持在5m3/h，試計算高位槽中的液面要高出塔的進料口多少米？操作溫度下料液的物性數(shù)據(jù)：ρ=900m3/kg；μ=1.3cP解

1－1截面：z

1=Z，p1=pa=0（表壓），u1≈02－2截面：z2=0，p2=2×104Pa（表壓），

①直管阻力取管壁粗糙度ε=0.3mm，則ε／d=0.3/40=0.0075由圖1-27查出摩擦系數(shù)λ=0.039②局部阻力由表1－3查得阻力系數(shù)：進口ζ1=0.5

180?

回彎頭ζ2=1.590?

標(biāo)準(zhǔn)彎頭ζ3=0.75

全開標(biāo)準(zhǔn)截止閥ζ4=6.4③總阻力

ΣEf=

Ef

+

E?f

=

4.72

+

5.54

=

10.26J/kg

本題將截面2－2取在管出口內(nèi)側(cè)，故2－2截面上有動能u22/2項；也可將截面2－2取在管出口外端，此時因流體已流入塔內(nèi)，故速度可視為零，即2－2截面無動能項，但應(yīng)計其突然擴大損失ζ出口=1?？梢妰煞N方法的計算結(jié)果相同。1、寫出“Φ57χ3.5mm”中各部分字符的含義。2、若要降低流體阻力，應(yīng)從哪幾方面入手？3、計算管路中局部阻力的方法有幾種？4、表示壓力的常用單位有哪幾種？它們之間有什么關(guān)系？5、什么叫絕對壓力、表壓、真空度和負(fù)壓？它們之間的關(guān)系是什么？6、簡述柏努利方程式的推導(dǎo)的應(yīng)用條件、各項單位及其物理意義。7、流體有哪幾種流動類型？怎么判斷？8、“流體的粘度愈大，內(nèi)摩擦力愈大”這種說法是否正確？為什么？1、在如圖所示的輸水系統(tǒng)中，已知管路總長度（包括所有當(dāng)量長度，下同）為100m，其中壓力表之后的管路長度為80m，管路摩擦系數(shù)為0.03，管路內(nèi)徑為0.05m，水的