例谈管道摩阻损失试验

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桥梁预应力管道摩阻试验方法

管道摩阻试验原理和公式推导预应力管道摩阻损失主要包括预应力束曲线段弯道摩擦影响损失和管道全长位置偏移影响损失两部分。

管道摩阻系数表现为预应力束与管道壁之间的摩擦系数μ和每米管道对其设计位置的偏差系数k 。

我国《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》中提供的预应力管道摩阻损失计算公式为：()1e kx L con μθσσ-+⎡⎤=-⎣⎦(1) 式中，θ为从张拉端至计算截面的长度上，钢束弯起角之和；x 为从张拉端至计算截面的管道长度。

当取全部管道长度进行管道摩阻测试时，由式(1)可以得出,被动端的张拉力2P 与主动端的张拉力1P 之间的关系为:()1211e kl P P P μθ-+⎡⎤-=-⎣⎦(2) 由式(2)可得：()21e kl P P μθ-+=(3)对式（3）两边取对数可得：()21ln kl P P μθ+=- 令()21ln C P P=-，可得： 0kl C μθ+-=式中，θ为从主动端至被动端预应力管道全长的曲线空间角度和；l 为主动端至被动端预应力管道的全长。

试验时，通过主、被动端安装的空心式压力传感器可以测得1P 和2P 。

通过对梁体n 个不同预应力管道的测试，理论上可以得到一系列的方程式，如下：1110kl C μθ+-=2220kl C μθ+-=……0n n n kl C μθ+-=由于实际测试均存在误差，上述公式的右边不会为零，故假设：1111kl C S μθ+-=2222kl C S μθ+-=……n n n n kl C S μθ+-=利用最小二乘法原理，令函数21ni i q S ==∑，则函数q 的变量为k 、μ。

当0q μ∂=且0q k ∂∂=时，21ni i q S ==∑取得最小值，由此可得：2111211100n n n i i i i i i i i n n n i i i i i i i i k l C l k l C l μθθθμθ======⎧+-=⎪⎪⎨⎪+-=⎪⎩∑∑∑∑∑∑联立解方程组即可求得μ和k 值。

市政桥梁预应力管道摩阻系数测试研究

测试位置
钢束编号
束数
规格
每束投影长度管道总弯
L（ m）
起角 / rad
F2 2#块
T2
1 15S15. 2 1 15S15. 2
28. 0 28. 0
0. 6978 0. 8722
张拉控制应力（ Mpa）
1395. 0
3 测试数据计算
3． 1 摩阻参数计算理论
根据试验原理计算公式（ 1），在公式两边以预应力钢铰线的
件，检测时可实时显示各项检测数据和曲线，并将这些数据存储
并打印输出，通过串口通讯可将测量数据上传至上位机。可更参考文献
加方便的编写检测速报及成孔质量检测报告，使资料的储存及［1］陈嵘．高速铁路车辆－道岔－桥梁耦合振动理论及应用研究［D］．西
处理更加方便快捷，可较大幅度的提高工作效率和工作质量。通过对检测数据进行分析，确定成孔后的孔径、垂直度，要
15#、17#、19#节段设计拉索。该桥主要技术标准：道路等级为城
市主干道，设计汽车荷载等级为城为 A 级，每车道宽为 3. 5m 的
双向四车道，人行道宽 3. 0m（单侧），设计时速 60Km / h。
梁体内预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，强度标准为
1860MPa，锚下张拉控制应力均为 0. 75 × 1860MPa，弹性模量 1. 95 × 105 MPa。预应力钢束采用金属波纹管程成孔，波纹管直
好监控，控制孔内水头高度，不要使压力过大。
整，最快钻孔速度不超过 10m / h，松散地层控制在 3m / h；因宝峨
7 钻机切换
BG40 钻桅倾角幅度小、性能比较稳定，钻孔施工时先采用宝峨

流体流动在管道中的能量损失分析

流体流动在管道中的能量损失分析管道是流体能量传递和流动的重要通道。

在流体流动过程中，由于管道内部和外部的各种因素的影响，会出现能量损失现象。

了解和分析管道中的能量损失对于优化管道系统设计以及提高流体传输效率具有重要意义。

本文将对流体流动在管道中的能量损失进行分析和讨论。

1. 管道摩阻损失管道内部的摩阻是流体流动中主要的能量损失来源。

摩阻损失是由于流体与管道壁面以及流体分子之间的相互作用而导致的。

在实际应用中，一般使用阻力系数来表示管道的摩阻损失。

常见的阻力系数有雷诺数、摩阻系数等。

2. 管道展向损失管道的展向变化也会导致能量损失。

展向变化会引起流体的速度变化和压力变化，从而引起能量的损失。

一般情况下，展向变化越大，能量损失越大。

常见的展向损失形式有管子的扩流和缩流。

3. 管道弯头损失管道中的弯头会引起流体流动方向的改变，从而引起能量损失。

弯头会造成流体分离、涡旋和摩擦，从而引起能量转化和能量损失。

弯头损失一般用弯头阻力系数来表示。

4. 管道阻塞损失管道中可能出现各种类型的阻塞物，如沉积物、腐蚀产物等。

这些阻塞物会导致管道中的截面积减小，从而引起压力降低和能量损失。

阻塞损失与阻塞物的形状、粘度、密度等有关。

5. 管道分歧损失管道中的分歧会导致流体流动方向改变和速度分布不均匀，从而引起能量损失。

对于分歧损失的分析和计算，需要考虑分歧的形状、角度、大小等因素。

6. 管道壁面摩擦损失流体在管道内部流动时，与管道壁面之间存在摩擦力。

摩擦力会消耗流体的能量，从而引起能量损失。

管道壁面摩擦损失与管道的表面粗糙度、流体的黏度等因素相关。

综上所述，管道中的能量损失是由多个因素共同作用而产生的。

了解和分析这些能量损失的来源和特点，对于优化管道系统设计、提高流体传输效率具有重要意义。

在实际应用中，通过合理选择管道材料、减小展向变化、优化管道弯头设计等方式，可以有效减少能量损失，提高管道系统的性能。

低输量下含蜡原油管道摩阻损失计算的理论分析

∀
Di 2 #i
+
1 2 #L
I
n
Dn DL
-1
( 2)
式中 D w 为管道最外围直径 ( m) ; !1 为油流与管内
壁放热系数 ( W/ ( m2 ) ) ; !2 为管外壁与周围
介质的放热系数 ( W/ ( m2 ) ) ; D i+ 1 、D i 为管路
第 i 层的内、外直径 ( m ) ; #i 为第 i 层相应的导热
C (T )为原油比热容( J/ ( kg ) ) ; x为管道长度
( m) ; k 为蜡的结晶潜热( kJ/ kg) ; Dn 为管道内径 ( m) ;
y 为温降 1 时析出蜡量占原油质量的百分数。 T
考虑结蜡层的热阻对管道散热的影响时
K(T )Dn =
1 !1 D n
+
1 !2 D w
+
In D i+ 1
[ 第一作者简介] 陈民锋: 博士, 主要从事油田开发系统理论方法和提高采收率技术研究。 ( 010) 89 7330 96
( 栏目主持杨军)
埋地热油管道管壁到土壤的放热系数 !2 为
!2 =
2 #t
Dw
In
2 ht Dw
+
2 ht Dw
式中 #t 为土壤导热系数( W/ ( m
2 摩阻损失计算
在计入蜡结晶析出的潜热后, 长为 dx 的微元管路上, 热油管道的热平衡关系为[ 3]
K ( T ) ( T - T 0 ) D n dx
= - GC ( T ) dT - kG
y
T
dT
( 1)
式中 K ( T ) 为总传热系数 ( W / ( m2 ) ) ; T 0 为管

管道摩阻试验

(2) 数据准确可靠：采用穿心式压力传感器提高了测试数据的可靠性和准确性，不受张拉千斤顶的影响。
(3) 安装简单，拆卸方便：实测中仅使用一个千斤顶，被动端不再安装千斤顶，使得测试安装工作量大为减小。实测时预先将千斤顶油缸略加顶出，以便拆卸张拉端夹片；被动端夹片的拆卸待张拉千斤顶回油后，摇晃力筋即可拆卸夹片。
μ 0.55 0.35
k 0.0015 0.0030
金属波纹管
0.20～0.26 0.002～0.003
（2）孔道摩擦测试原理
试验是在锚下安放压力传感器进行（左端为张拉端，右端为锚固端）
对中环
传感器
钢绞线
千斤顶
锚环锚塞
孔道摩阻试验布置图
n 孔道摩阻的测试
孔道摩阻的测试就是确定摩阻和孔道偏差系数。在测试时，先测试直线孔道，此时孔道无转角，可利用张拉、锚固端的压力差，确定孔道偏差系数。然后再在曲线孔道内测试摩阻系数，孔道摩阻力的测算具体可按以下过程：
管道摩阻试验
管道摩阻测试原理及方法
1、引言 2、管道摩阻测试原理与方法
（1）测试原因（2）测试原理（3）测试方法（4）摩阻测试实例 3、测试经验与体会
1、引言
预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。
摩阻测试的主要目的：
1）可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；
（1）先进行直线孔道摩阻测试，按上式θ为零，求的 k值；
（2）再进行与直线孔道同样工艺的及施工条件带有曲线孔道的摩阻力试验，并以上项k值代入上式求的μ值。
数据处理方法
在分级测试出预应力束张拉过程中主动与被动端的荷载后，通过线性回归确定管Байду номын сангаас道被动端和主动端荷载的比值，然后利用二元线性回归的方法确定预应力管道的k、μ值，具体方法如下：

管道摩阻试验

根据上式可推导出k和μ计算公式，设主动端压力传感器测试值为P1,被动端为P2，此时管道长度为x,θ为管道全长的曲线包角，考虑上式两边同乘以预应力钢绞线的有效面积，则可得：
P1
3)测试方法
A）主被动千斤顶法（常规测试方法）
该方法主要存在测试不够准确和测试工艺等问题。 a）由于千斤顶内部存在摩擦阻力，虽然主被动端交替测试可消除大部分影响，但仍存在一定的影响；
谢谢大家！
(4) 力筋可正常使用：从喇叭口到压力传感器外端，力筋与二者没有接触，不会对这部分力筋造成损伤，即两个工作锚之间的力筋没有损伤，可以正常使用。
4)摩阻测试实例
合武客运专线后张法预应力混凝土组合箱梁梁长为32.6m，梁高2.8m。该梁采用在梁厂预制，梁体管道采用橡胶管抽芯成型。
将表1中数据代入式(7)，得到联立方程如下：
b）千斤顶主动和被动张拉的油表读数是不同的，需要在测试前进行现场标定被动张拉曲线；
c）在测试工艺上，力筋从喇叭口到千斤顶张拉端的长度不足，使得力筋和喇叭口有接触，产生一定的摩擦阻力，也使得测试数据包含了该部分的影响。
B）压力传感器测试法
该方法使用压力传感器测取张拉端和被张拉端的压力，不再使用千斤顶油表读取数据的方法。为保证所测数据准确反映管道部分的摩阻影响，在传感器外采用约束垫板的测试工艺，其测试装置如图3所示。
2）为在施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；
3）可检验管道及张拉工艺的施工质量；
4）通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。
2、管道摩阻测试原理与方法
（1）进行后张法孔道摩阻测试的原因
在后张法结构中，孔道实际位置和设计位置存在偏差、钢束和孔道内壁存在接触，以上两者都会引起钢束和孔道的摩擦，对于钢束而言，摩擦力的方向和张拉运动方向相反，由于摩擦力的存在，使得钢束上的有效预应力减小，影响预应力的发挥。设计时，根据规范按下式计算由孔道摩阻引起的预应力损失：

管道输送系统的压力损失特性分析

管道输送系统的压力损失特性分析管道输送系统是现代工业生产中不可或缺的重要设备，它承担着将液体、气体等物质从一个地方传输到另一个地方的重要任务。

然而，在管道输送的过程中，由于一些因素的存在，会导致压力损失，降低系统的效率。

因此，对于管道输送系统的压力损失特性进行深入的分析和研究具有重要的意义。

首先，我们需要明确什么是压力损失。

简单来说，压力损失就是在管道输送过程中由于管道内阻力、摩擦力等所导致的压力降低。

在实际应用中，通常将压力损失分为两部分：摩阻损失和局部阻力损失。

摩阻损失是由于流体在管道中流动时的黏性阻力而引起的损失，其大小与流体的黏度、流速、管道长度和直径等因素密切相关。

当流体粘度增加时，黏性阻力增大，从而导致压力损失增加；当流速增加时，黏性损失也会增大；而管道的长度和直径对黏性阻力的影响则相对较小。

局部阻力损失主要是由于管道的弯头、收缩、扩大、突然变化的截面等地方引起的。

这些局部阻力点会导致流体流速的改变，从而引起流体压力的降低。

比如，在管道中存在一个收缩的截面，即断面积向下减小，流体流速将增加，从而引起压力降低。

而弯头处也会因为流体的离心力而引起局部压力降低。

在实际应用中，应该根据管道输送的具体情况来选择合适的管道直径和流速。

如果管道直径较大，流速较低，黏性阻力相对较小，从而压力损失也较小；而如果管道直径较小，流速较高，黏性阻力增大，压力损失也相应增加。

因此，在设计和选型阶段，应该进行综合考虑，以达到最佳的经济效果和工作效率。

此外，对于管道输送系统的压力损失特性还应注意其他因素的影响。

例如，流体的温度、浓度、粘度等都会对压力损失产生一定的影响。

同时，管道输送系统中的泵和阀门的选择和安装也会对系统的压力损失产生一定的影响。

因此，在设计和运行过程中，需要充分考虑各种因素的综合作用。

在实际应用中，为了减小管道输送系统的压力损失，可以采取一些措施。

例如，合理选择管道材质，减小管道壁面的摩擦阻力；采用光滑的内壁涂层，改善流体的流动状态；进行合理的管道布局和设计，避免或减小局部阻力；定期清洗和维护管道系统，防止污物和腐蚀等对管道的影响。

预应力塑料波纹管道摩阻损失试验研究

缩、混凝土弹性压缩、预应力筋松弛、混凝土收缩徐变等。其中，预应力摩阻损失在预应力总损失中
…
为锚下控制应力，ＭＰａ；／．ｔ为钢筋与管道之
间的摩擦因数；０为从张拉端至计算截面的长度
上钢筋弯起角之和，ｒａｄ；ｋ为考虑每米管道对其设计位置的偏差系数；Ｘ为从张拉端至计算截面的管
１８
感器。张拉时采用单端分级张拉的方式，故一端为
中圄彳盛
王水龙：预应力塑料波纹管道摩阻损失试验研究
２０１４年第１期
被动端，一端为张拉端，张拉过程中，两端传感器４试验中的几点探讨的数值差别即为摩阻损失的大小。压力传感器布置４．１反摩擦的影响
按式（１）计算。
七及值，需要不同线形的预应力筋数目≥ ２。
Ｌ１＝Ｏ＇ｃｏｎ【ｌ — ｅ＿（）Ｊ
收稿日期：２０１３ — １０ — １８
（１）
２．２试验方法
式中：盯¨为由于摩擦引起的应力损失，ＭＰａ；
所占比重较大，因此对它的准确估计将关系到有效道长度，ｍ。根据式（１）推导ｋ和计算公式，设主动端预应力是否满足设计要求，影响着梁体的预拱变
形，在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。
１工程概况
压力传感器测试值为尸．，被动端为Ｐ，此时管道长度为，，０为管道全长的曲线包角，考虑公式两

预应力管道摩阻实验

第六章宁夏吴忠黄河公路大桥主桥管道摩阻损失测试6.1 摩阻损失测试概述预应力筋过长或弯曲过多都会造成预应力筋的孔道摩擦损失，特别是弯曲多、弯曲半径小、弯曲角度较大的预应力筋,在两端张拉时,其中段的有效预应力损失很大，这种预应力的损失往往不容易准确地计算出来,因而其在张拉控制应力作用下的伸长值也无法准确计算。

作为张拉的控制条件,如果孔道有漏浆堵塞现象不校核伸长值,就会使有效预应力达不到设计的要求造成质量事故，另外,在连续刚构梁悬臂施工过程中，预应力孔道埋设与设计存在误差时,预应力损失也是不同的。

这时,设计单位假设按照以往经验计算是不能真实反映实际施工情况的。

因此, 后张法预应力混凝土结构中孔道摩阻损失估算的准确程度会直接影响结构的使用安全，而施工中混凝土的质量、张拉工艺的优劣往往会影响孔道摩阻损失的大小，测量预应力筋摩阻力,是确保施工质量的有效措施。

按照《宁夏回族自治区吴忠黄河公路大桥监控细则》，需要对纵向预应力孔道摩阻损失实行现场测定。

6.2 摩阻损失测试依据1、中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术标准》〔JTJ041-2000〕；2、人民交通出版社《预应力技术及材料设备》〔第二版〕；3、交通部公路科学研究院《宁夏回族自治区吴忠黄河公路大桥监控细则》；4、监理单位和设计单位提供的桥梁设计图纸；5、宁夏公路工程质量检测中心《压力传感器率定报告》。

6.3 摩阻损失测试目的及方法宁夏吴忠黄河公路大桥管道摩阻损失测试是针对塑料波纹管，虽然塑料波纹管的管道摩阻系数有理论值，但毕竟塑料波纹管应用时间不长，有必要做实验验证，同时管道摩阻系数的测试结果也为吴忠黄河公路大桥结构预应力设计和大桥施工提供参考，实现现场的预应力控制。

管道摩阻损失测试方法，按照业主意见方法采用传感器，采用《公路桥涵施工技术标准》〔JTJ041-2000〕中附录G-9 提供的测试方法，如图6-1 所示。

该测试方法与常规测试方法比较主要特点如下：⑴图6-1 中压力传感器的圆孔直径与锚板直径基本相等，如此可使预应力钢束以直线形式穿过喇叭口和压力传感器，钢束与二者没有接触，只是相当于将预应力钢束加长了，实验所测数据仅包括管道摩阻力，保证了管道摩阻损失测试的正确性。

预热器输送提升管内阻力损失的试验研究

预热器输送提升管内阻力损失的试验研究1. 引言预热器是热力发电厂中重要的设备之一，它能够提高锅炉的热效率，减少能源的浪费。

预热器输送提升管是预热器中的重要组成部分，其内部存在一定的阻力损失。

针对这一问题，本文进行了一系列试验研究，旨在深入了解预热器输送提升管内阻力损失的特性及其影响因素。

2. 实验目标本次试验旨在探究预热器输送提升管内阻力损失与流体速度、管道形态、流体性质等因素之间的关系，并对其进行定量分析。

3. 实验装置与方法3.1 实验装置本次试验采用了实验室自行设计搭建的实验装置。

该装置包括一个模拟预热器输送提升管道系统、流量计、压力计等设备。

3.2 实验方法首先，在实验装置中设置不同形态和材质的模拟输送提升管道，并通过控制流量计和压力计来测量流体速度和压降。

然后，在不同条件下进行实际操作，并记录相关数据。

4. 实验结果与分析4.1 流体速度对阻力损失的影响通过实验数据的分析发现，流体速度对预热器输送提升管内阻力损失具有显著影响。

随着流体速度的增加，阻力损失逐渐增加。

这是由于流体在高速下在管道内壁产生的摩擦力增大，导致阻力损失增加。

4.2 管道形态对阻力损失的影响实验结果表明，管道形态对预热器输送提升管内阻力损失也具有显著影响。

相同条件下，圆形截面管道的阻力损失要小于其他形状截面管道。

这是由于圆形截面具有最小的表面积和最小的湿周，从而减小了与流体接触的摩擦面积。

4.3 流体性质对阻力损失的影响实验结果显示，流体性质也是预热器输送提升管内阻力损失的重要因素之一。

粘度较大、密度较大、黏性较高的流体在输送过程中会产生更大的摩擦和湿周，从而导致阻力损失增加。

5. 结论与展望通过本次试验研究，我们深入了解了预热器输送提升管内阻力损失的特性及其影响因素。

流体速度、管道形态和流体性质都对阻力损失有明显的影响。

在今后的工程实践中，我们可以根据实际情况对预热器输送提升管进行优化设计，以降低阻力损失、提高能源利用效率。

摩阻试验

1 摩阻损失的组成后张梁张拉时，由于力筋与管道壁接触并沿管道滑动而产生摩擦阻力，摩阻损失可分为弯道影响和管道走动影响两部分,理论上讲，直线管道无摩擦损失，但管道在施工时因震动等原因走动而变成波形，并非理想顺直，加之力筋因自重而下垂，力筋与管道实际上有接触，当有相对滑动时就会产生摩阻力，此项称为管道走动影响（或偏差影响、长度影响）。

对于曲线管道，除了管道走动影响之外，还有力筋对管道内壁的径向压力所产生的摩阻力，该部分称为弯道影响。

按照《TB1002.3-2005 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》，预应力钢束的摩阻损失1s σ按下式计算：()1[1]kx s k e μθσσ-+=- （1）式中:k σ—张拉控制应力，MPa ；θ—弯曲孔道端部切线交角，rad ，对于空间预应力束，空间包角情况下，θ采用如下近似方法计算：i θ= （2）式中：H θ－空间曲线在水平面上投影包角；V θ－空间曲线在竖向圆柱面的展开平面上投影包角；i －曲线分段。

x —孔道长度，m ；μ、k —分别为孔道摩阻系数和孔道偏差系数。

2 试验概况2.1 仪器布置试验采用《TB10203-2002 铁路桥涵施工规范》附录所建议的仪器布置测试本桥孔道摩阻损失，仪器布置如图1所示，由于试验时工作锚在对中垫板的外侧,加长了工作锚与喇叭口之间的距离，故在图1所示仪器布置情况下，喇叭口与预应力钢绞线之间的距离加大,预应力钢束以直线或接近直线的形式穿过喇叭口，这样可以减小测试时喇叭口应力损失对测试结果的影响。

张拉端工具锚工具锚梁图1 摩阻试验仪器布置图（1）试验过程按照相关规范要求进行试验设备安装，每一束均进行3次张拉测量，先进行直线束孔道摩阻力测试，按式（1）θ＝0时求得k值，再进行与直线束孔道同样工艺及施工条件的曲线束孔道的摩阻试验，并以所得k值代人式（1）求得μ值，每次张拉后都要退锚重新安装千斤顶，为减小退锚的难度，在张拉前将锚固端千斤顶油缸空载顶出10cm，然后安装夹片，张拉完成后，锚固端千斤顶回油，减小退锚时钢绞线的预应力；σ；（2）试验前测试压力传感器初值，然后分级单端张拉到k（3）张拉到控制应力，持压5min，以此时的测量结果作为张拉试验的终值进行分析；（4）张拉端千斤顶回油到0，记录压力筒压力及锚塞外露值。

管道摩阻损失计算方法说明

管道摩阻损失的计算公式根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005第6.3.4条规定，后张法构件张拉时，由于钢筋与管道间的摩擦引起的应力损失按下式计算：()1[1]kx L con e μθσσ-=-＋式中1L σ——由于摩擦引起的应力损失(MPa)；con σ——钢筋(锚下)控制应力(MPa)；θ——从张拉端至计算截面的长度上，钢筋弯起角之和(rad)；x ——从张拉端至计算截面的管道长度(m)；μ——钢筋与管道之间的摩擦系数； k ——考虑每米管道对其设计位置的偏差系数。

根据公式推导k 和μ计算公式，设主动端压力传感器测试值为P 1,被动端为P 2，此时管道长度为l , θ为管道全长的曲线包角，考虑公式两边同乘以预应力钢绞线的有效面积，则可得：)(1 )(121kl e P P P ＋μθ--=- 即： )(12 kl eP P ＋μθ-= 两边取对数可得：)/ln(12P P kl -=+μθ令 )/ln(12P P y -=, 则y kl ＝+μθ由此，对不同管道的测量可得一系列方程式：111y kl ＝+μθ 即 0111=-+y kl μθ222y kl ＝+μθ 即 0222=-+y kl μθn n n y kl ＝+μθ 即 0=-+n n n y kl μθ由于测试存在误差，上式右边不会为零，假设1111F ＝Δy kl -+μθ2222F ＝Δy kl -+μθn n n n y kl F ＝Δ-+μθ则利用最小二乘法原理，同时令21)(i ni F q ΔΣ==有：2121)()(i i ni i i ni y kl F q -+==∑==μθΔΣ当00=∂∂=∂∂kq q μ (3-5) 时，21)(i ni F ΔΣ=取得最小值。

可得：011211112=-+=-+∑∑∑∑∑∑======n i i i n i i n i i i n i i i n i i i n i il y l k l y l k θμθθθμ式中：i y 为第i 管道对应的))/ln((12P P -值，i l 为第i 个管道对应的预应力筋空间曲线长度(m)，i θ为第i 个管道对应的预应力筋空间曲线包角(rad)，n 为实测的管道数目，且不同线形的预应力筋数目不小于2。

管道机械三通摩擦损失测试

管道机械三通摩擦损失测试摩擦损失是指在机械运动过程中由于接触面之间的相对滑动而引起的能量损失。

在管道系统中，三通是一种常见的连接件，其内部流体流动时会产生摩擦损失。

为了准确评估三通的摩擦损失，需要进行相应的测试。

我们需要明确摩擦损失测试的目的。

摩擦损失测试主要用于评估管道系统中三通的能量损失情况，从而为系统优化提供依据。

通过测试，我们可以了解不同尺寸、材质和流量条件下三通的摩擦损失特性，以及管道系统中其他因素对摩擦损失的影响，进而优化管道设计和运行。

接下来，我们介绍一种常用的摩擦损失测试方法——压降法。

该方法通过测量流体通过三通时的压力降来评估摩擦损失。

具体测试步骤如下：1. 准备测试设备：包括压力计、流量计、三通连接件等。

2. 设置测试条件：确定流体种类、温度、压力等参数，并记录下来。

3. 安装测试设备：将流量计和压力计依次连接到三通的进口和出口处，确保连接紧密，无泄漏。

4. 开始测试：逐渐增加流量，记录流量计和压力计的读数。

5. 计算压降：根据流量和压力的读数，计算出三通内部的压降值。

6. 分析结果：根据测试数据，分析不同条件下的摩擦损失情况，比较不同尺寸、材质的三通的摩擦损失差异。

7. 结果应用：根据测试结果，优化管道系统设计，选择合适的三通尺寸和材质，减小摩擦损失，提高系统效率。

需要注意的是，在进行摩擦损失测试时，应该注意以下几点：1. 测试条件要准确：包括流体性质、温度、压力等参数，这些参数会直接影响到测试结果的准确性。

2. 测试设备要精确：流量计和压力计的准确度要符合要求，确保测试数据的可靠性。

3. 多次重复测试：为了排除偶然因素的影响，建议进行多次测试，取平均值作为最终结果。

4. 结果分析要全面：除了比较不同条件下的摩擦损失情况，还应考虑其他因素对摩擦损失的影响，如管道弯曲、阻塞等。

我们需要指出摩擦损失测试的意义。

通过摩擦损失测试，可以评估管道系统中三通的能量损失情况，为系统的优化设计和运行提供依据。

塑料波纹管预应力摩阻损失测试与分析

第 21 卷第2期甘肃科学学报 Vol . 21 No . 2 2009 年 6 月 Journal of Gansu Sciences J un. 2009
塑料波纹管预应力摩阻损失测试与分析
李昌锋
( 兰州交通大学工程咨询有限责任公司 ,甘肃兰州 730070)
4 结论
( 1) 上述试验结果表明 , 塑料波纹管的摩阻系
数较金属波纹管的摩阻系数要小 , 采用塑料波纹管可减少预应力摩阻损失 , 从而在设计采用相同的预应力度时可节约预应力钢筋 ; ( 2) 试验测出的 μ较小 , 除了由于塑料这种材料的摩阻较金属管小外 , 主要是塑料管在施工中不易出现振捣器压扁管道及漏浆的情况 , 施工质量易于保证 , 另外 , 塑料波纹管没有锈蚀的问题 ; ( 3) 对于曲线配筋梁 , 其成孔器的曲线是由人工在多点固定而形成 , 金属波纹管在固定点处有明显的转折 , 从而增大摩阻 ; 而塑料波纹管由于刚度较大 , 固定点处无明显转折 , 而是平滑过度 , 因此 , 摩阻损失较铁皮波纹管小 ; ( 4) 采用塑料波纹管不仅预应力损失小 , 而且能使孔道灌浆采用真空灌浆成为可能 , 从而能确保灌浆质量 ;
参考文献 :
[ 1 ] TB1020322002 ,铁路桥涵施工规范 [ S] . [ 2 ] TBJ 10002. 322005 ,铁路桥涵设计规范 [ S] . [3 ] 孙广华著 . 曲线梁桥计算 [ M ] . 北京 : 人民交通出版社 ,1995. [4 ] 刘志文 , 宋一凡 , 赵小星 , 等 . 空间曲线预应力束摩阻损失参
[4 ] [2 ,3 ]
利用最小二乘原理 , 全部预应力钢筋测试误差的平
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【精选】管道内的局部阻力及损失计算

【精选】管道内的局部阻力及损失计算第四节管道内的局部阻力及损失计算在实际的管路系统中,不但存在上一节所讲的在等截面直管中的沿程损失,而且也存在有各种各样的其它管件,如弯管、流道突然扩大或缩小、阀门、三通等,当流体流过这些管道的局部区域时,流速大小和方向被迫急剧地发生改变,因而出现流体质点的撞击,产生旋涡、二次流以及流动的分离及再附壁现象。

此时由于粘性的作用,流体质点间发生剧烈的摩擦和动量交换,从而阻碍着流体的运动。

这种在局部障碍物处产生的损失称为局部损失,其阻力称为局部阻力。

因此一般的管路系统中,既有沿程损失,又有局部损失。

4.4.1 局部损失的产生的原因及计算一、产生局部损失的原因产生局部损失的原因多种多样,而且十分复杂,因此很难概括全面。

这里结合几种常见的管道来说明。

, ， , ，图4.9 局部损失的原因对于突然扩张的管道,由于流体从小管道突然进入大管道如图 4.9 , ，所示,而且由于流体惯性的作用,流体质点在突然扩张处不可能马上贴附于壁面,而是在拐角的尖点处离开了壁面,出现了一系列的旋涡。

进一步随着流体流动截面面积的不断的扩张,直到 2 截面处流体充满了整个管截面。

在拐角处由于流体微团相互之间的摩擦作用,使得一部分机械能不可逆的转换成热能,在流动过程中,不断地有微团被主流带走,同时也有微团补充到拐角区,这种流体微团的不断补充和带走,必然产生撞击、摩擦和质量交换,从而消耗一部分机械能。

另一方面,进入大管流体的流速必然重新分配,增加了流体的相对运动,并导致流体的进一步的摩擦和撞击。

局部损失就发生在旋涡开始到消失的一段距离上。

图4.9,，给出了弯曲管道的流动。

由于管道弯曲,流线会发生弯曲,流体在受到向心力的作用下,管壁外侧的压力高于内侧的压力。

在管壁的外侧,压强先增加而后减小,同时内侧的压强先减小后增加,这样流体在管内形成螺旋状的交替流动。

综上所述,碰撞和旋涡是产生局部损失的主要原因。

当然在 1-2之间也存在沿程损失,一般来说,局部损失比沿程损失要大得多。

管道沿程损失实验(总)..

实验三管道沿程损失实验实验类型：验证性实验学时: 2适用对象：热能与动力工程专业、建筑环境与设备工程专业、环境工程专业、测控技术与仪器专业一、实验目的1、通过实验理解和掌握管道沿程损失的计算方法；2、了解沿程损失的影响因素。

二、实验要求1、掌握管道沿程损失系数与雷诺数和管壁相对粗糙度间的定性和定量关系；2、学会用三角堰测量流量的方法和波纹管差压计的使用方法。

三、实验原理1、沿程损失的表达式流体沿等直径管道流动时，将产生沿程损失f h ，f h 与管长L 、管内径d 、管壁当量粗糙度∆、平均流速υ、流体密度ρ、动力粘度μ及流态间存在一个复杂的函数关系。

根据相似原理分析，f h 可表示如下：2f Re,2L h f d d g υ∆⎛⎫= ⎪⎝⎭ 令Re,f dλ∆⎛⎫= ⎪⎝⎭则 gd L h 22f υλ= （3-1）式中 λ——沿程损失系数。

2、沿程损失的测量原理沿程损失f h 由实验方法求得。

在水平实验管道的两个测点处，取I-I 和II-II 两个缓变流截面，以管道中心线为基准面，则管内不可压缩定常流动在两缓变流面间的伯努利方程为：f 2222211122h gg p z g g p z +++=++υρυρ（3-2）由于管道水平放置，故上式中，z 1=z 2；同时因实验管道为等直径圆管，所以有gg222221υυ=。

因此，式（3-2）可改写为：gp p h ρ21f -=（3-3）式中 ()12p p -——两缓变流截面间的压强差（Pa ），由波纹管差压计测得。

实验管道内的平均流速υ由三角堰所测流量及管道内径计算求得：24πVq d υ=（3-4）实验管道两测点间的长度L 和管道内径d 均已知，因此，可求出该管道在某一工况下的沿程损失系数：2f2υλL gdh =（3-5）通过调节实验管道上流量调节阀的开度可改变管道内流体的平均流速υ，从而可测得不同Re 数下的沿程损失系数。

3、沿程损失的变化规律沿程损失f h 服从以下四种不同的规律：（1）层流区沿程损失f h 与平均流速成一次方关系，λ可按下式计算：Re64=λ ， 2300Re < （3-6）（2）紊流水力光滑管区沿程损失f h 与平均流速的1.75次方成正比，λ可按下面的经验公式计算：25.03164.0Re=λ ，5400010Re << （3-7）0.2370.2210.0032Reλ=+ ，5610310Re <<⨯ （3-8）（3）紊流水力粗糙管过渡区沿程损失f h 与平均流速的（1.75~2）次方成正比，λ可按下面的经验公式计算：21)3.7d ∆=-+ ，8/70.8526.9841602d d Re ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪∆∆⎝⎭⎝⎭（3-9）式中 Δ——绝对粗糙度。

局部阻力损失实验报告

局部阻力损失实验前言：工农业生产的迅速发展, 使石油管路、给排水管路、机械液压管路等, 得到了越来越广泛的应用。

为了使管路的设计比较合理, 能满足生产实际的要求, 管路设计参数的确定显得更为重要。

管路在工作过程中存在沿程损失和局部阻力损失，合理确定阻力系数是使设计达到实际应用要求的关键。

但是由于扩张、收缩段的流动十分复杂，根据伯努利方程和动量方程推导出的理论值往往与具体的管道情况有所偏差，一般需要实验测定的局部水头损失进行修正或者得出经验公式用于工业设计。

在管路中, 经常会出现弯头, 阀门, 管道截面突然扩大, 管道截面突然缩小等流动有急剧变化的管段, 由于这些管段的存在, 会使水流的边界发生急剧变化, 水流中各点的流速, 压强都要改变, 有时会引起回流, 旋涡等, 从而造成水流机械能的损失。

例如，流体从小直径的管道流往大直径的管道, 由于流体有惯性, 它不可能按照管道的形状突然扩大, 而是离开小直径的管道后逐渐地扩大。

因此便在管壁拐角与主流束之间形成漩涡, 漩涡靠主流束带动着旋转, 主流束把能量传递给漩涡、漩涡又把得到的能量消耗在旋转中( 变成热而消散) 。

此外, 由于管道截面忽然变化所产生的流体冲击、碰撞等都会带来流体机械能的损失。

摘要：本实验利用三点法测量扩张段的局部阻力系数，用四点法量测量收缩段的局部阻力系数，然后与圆管突扩局部阻力系数的包达公式和突缩局部阻力系数的经验公式中的经验值进行对比分析，从而掌握用理论分析法和经验法建立函数式的技能。

进而加深对局部阻力损失的理解。

三、实验原理写出局部阻力前后两断面的能量方程，根据推导条件，扣除沿程水头损失可得：1．突然扩大采用三点法计算，下式中12f h -由23f h -按流长比例换算得出。

实测 2211221212[()][()]22je f p p h Z Z h ggαυαυγγ-=++-+++21/2e je h gαυζ=理论 212(1)e A A ζ'=-2,12je eh gαυζ'=2．突然缩小采用四点法计算，下式中B 点为突缩点，4f B h-由34f h -换算得出，5fB h-由56f h -换算得出。