流体阻力计算ppt课件.ppt

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1、机械能衡算方程hf分为两类：1.4流体流动阻力11.4.1直管摩擦损失计算通式由机械能衡算得：由受力的平衡得：引入阻力系数：2长径比，无因次动能摩擦因数-----直管摩擦损失计算通式（1）层流时的（2）湍流时的主要依靠实验研究31.4.2圆形直管内层流流动的阻力损失由层流时的最大速度与压力降的关系可得：与范宁公式比较此式称为哈根（Hagen）－泊谡叶（Poiseyulle)公式由哈根－泊谡叶公式得层流时:阻力损失与速度的一次方成正比、与管长的一次方成正比、与管径的两次方成反比。注意该式适用于层流、牛顿流体。4因次分析过程：（1）

2、通过实验找到所有影响因素：通过因次分析法，可得到某一物理过程的无因次数群的个数及形式。只是一种数学分析方法，它不能代替实验。因次分析法：1.4.3圆形直管内湍流流动的阻力损失56定理：考虑到因次，有------（A）（2）根据定理找到无因次数群个数。7因次一致性原则：物理量方程的等号两边不仅数值相等，而且每一项都应具有相同的因次。将a、c、d代入式A得：------（A）8与直管摩擦损失计算通式对照可得：9莫狄（Moody）摩擦因数图：10（2）过渡区（2000

3、000）λ与ε/d无关，与Re为直线关系，即λ=64/Re,即hf与u的一次方成正比。λ∈（0.008，0.1）11（3）湍流区（Re≥4000以及虚线以下的区域）当ε/d一定时，λ随Re的增大而减小，Re值增大到一定数值后，λ值下降缓慢；当Re值一定时，λ随ε/d的增大而增大。（4）完全湍流区（虚线以上的区域）λ只与ε有关，而与Re无关，hf成u2成正比。该区又称为阻力平方区。12131415使用时注意经验式的适用范围几个光滑管内湍流经验公式：16几个粗糙管内湍流经验公式：171.4.4非圆形管摩擦损失计算式181.4.5局部摩擦

4、损失计算式由于流体的流速或流动方向突然发生变化而产生涡流，从而导致形体阻力。小管的192021蝶阀222324总结：管路系统的总阻力损失为管出口弯管阀门管入口机械能衡算方程：2-2面取在出口内侧时，hf中应不包括出口阻力损失，但2-2面取在出口外侧时，hf中应包括出口阻力损失，其大小为，但2-2面的动能为零。22u222u225减小阻力的措施：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；改善固壁对流动的影响：减小管壁粗糙度，防止或推迟流体与壁面的分离加极少量的添加剂，影响流体运动的内部结构。26例

5、：如附图所示，用泵将20℃的苯从地面以下的储槽送到高位槽，流量为300L/min。高位槽液面比储槽液面高10.0m。泵吸入管用φ89×4mm无缝钢管，直管长10m，并有一底阀(可大致按摇板式止逆阀计），一个900弯头；泵的排出管用φ57×3.5mm无缝钢管，直管长50m，并有一个闸阀、一个标准阀、3个900弯头和两个三通。阀门都按全开考虑。试求泵的轴功率，泵的效率为70％。27（1）计算吸入管路的阻力损失摇板式止逆阀的当量长度：0.081×100=8.1900弯头的当量长度：0.081×35=2.8解：取低位槽液面为1－1截面，高位

6、槽液面为2－2截面，列B.E.28（3）泵的功率（2）排出管路的阻力损失：d2=57-2×3.5=50mm29