局部阻力损失的计算方法
流体流动阻力损失
1.013 + 0.45 × 10 = 1.46 × 10 N / m ℘B = ℘2 =( )
5 5 2
阀半开时,在A-B面列机械能衡算式:
1 1
le1 u2 le2 u2 hf = hf 1− A + hfAB + hfB2 = λ + hfAB + λ d 2 d 2 p p u减小,hfAB增大 q ↓ pa pa 1 V1 k 2 gz1 + = + hf ρ ρ 2 k A 3 k B 2 总hf不变
A B 1 2 3
阻力控制问题(瓶颈问题)
已知∑hf、L、d,求u或qv
l u hf = λ d 2
试差法:
2
设λ →u →Re →查的λ1→ λ1 ≈λ,u为所求, 否则重设λ。 若可判断λ或已知λ ,则可直接计算
3 900 kg / m 例题:密度为 ,黏度为 30mPa.s 的液体自 敞口容器A流向敞口容器B中,两容器液面视为不变。 管路中有一阀门,阀前管长50m,阀后管长20m , (均包括局部阻力的当量长度)。当阀门全关时,阀 前、后压力表读数分别为 0.09MPa 和 0.045MPa 。 现将阀门半开,阀门阻力的当量长度为30m。管子内 径40mm。
℘A ℘B = + hfA− B ρ ρ
设为层流, hfAB
1.91 - 1.46 ) × 10 5 32 × 30 × 0.001 × u × 100 ( = 2 900 900 × ( 0.04 )
32µu ∑ l = ρd 2
《流体力学》第四章 流动阻力和能量损失4.8-4.9
2
实验研究表明:局部损失和沿程损失一样,不 同的流态遵循不同的规律。
如果流体以层流经过局部阻碍,而且受干扰后仍能 保持层流的话,局部阻力系数为: B
z=
Re
要使局部阻碍处受边壁强烈干扰的流动仍能保 持层流,只有当Re远小于2000才有可能。因此, 以紊流的局部损失讨论为主。
局部阻碍的种类很多,但按其流动特性 来分,主要是过流断面的扩大或收缩、流动 方向的改变、流量的合入与分出三种基本形 式以及这几种形式的不同组合。
2 a 1v12 a 2 v2 hm = 2g 2g v2 + (a 02 v2 - a 01v1 ) g
av a v v2 hm = + (a 02 v2 - a 01v1 ) 2g 2g g
(v1 - v2 ) hm = 2g
2
2 1 1
2 2 2
(取动能、动量修正系数均为1)
突然扩大的水头损失等于以平 均流速差计算的流速水头。 断面突然扩大时的水流图形
gQ p1 A2 - p2 A2 + g A2 ( Z1 - Z 2 ) = (a 02 v2 - a 01v1 ) g
Q = v2 A2 p1 p2 v2 ( Z1 + ) - ( Z 2 + ) = (a 02v2 - a 01v1 ) g g g
将上式代入能量方程
2 p1 a 1v12 p2 a 2 v2 hm = ( Z1 + + ) - (Z2 + + ) g 2g g 2g
Re=1000000时弯管的局部阻力系数
序号 断面形状 R/d(R/b) 1 圆形 方形 h/b=1.0 矩形 h/b=0.5 矩形 h/b=2.0
局部阻力计算公式
局部阻力计算公式
局部阻力计算是流体力学中重要的概念,它描述了单位面积上流体与其表面接触的阻力大小。
局部阻力计算可以帮助我们了解流体行为,从而更好地设计和分析流体系统。
局部阻力由多个组成部分组成,主要有摩擦力、表面摩擦力、湍流阻力和粘性力。
摩擦力是由流体与壁面间的摩擦引起的,它会影响流体的流动,而表面摩擦力是由表面的凹凸不平引起的,它会影响流体的形状和流速。
湍流阻力是由湍流引起的,它会影响流体的流动和损失。
粘性力是由流体分子之间的粘性作用引起的,它会影响流体的流动和损失。
局部阻力的计算一般采用流体力学的基本原理进行,例如基本的流体动力学,流体流变学,流体热力学等。
通过这些原理,我们可以对流体的局部阻力进行计算。
局部阻力的计算主要是通过计算流体的压力梯度和流量来实现的,主要的方法有质量守恒方程、能量守恒方程和动量守恒方程。
通过计算这些方程,可以获得流体的压力和流量,从而得到流体的局部阻力。
局部阻力计算主要用于流体系统的设计和分析,它可以帮助我们了解流体行为,估算流体损失,从而更好地设计和分析流体系统。
最
后,局部阻力计算是流体力学中重要的概念,它可以帮助我们更好地理解流体的行为,从而更好地设计和分析流体系统。
(完整版)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。
(完整版)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。
局部损失计算
qV1 qV 2 qV 3 C
V1A1 V2 A2 V3 A3 C
串联管道的总能量损失是各段管道中的能量损失之和,即
hw hw1 hw2 hw3
如果各管段的管径都相同,通常称为简单管道,则各管段的平均流速也相等
A1 A2 A3
V1 V2 V3
串联管道
串联管道
门)V21g2
查得 入 =0.5, 扩1 =0.24,缩2 =0.30,故
V1
1
1 入 扩1 缩2 门
2gH
1
29.80616 7.2
1 0.5 0.24 0.30 4.0
通过水平短管的流量
(m/s)
qV
V1 4
d 12
7.2 0.052
4
0.01413
(m3/s)
取图大管道的起始截面1—1和流道全部 扩大后流速重又均匀的截面2—2以及它 们之间的管壁为控制面。
设截面1—1,2—2中心点的压强为P1和P2, 平均流速为V1和V2,截面积为A1和A2, 且不可压缩流体在管中作定常流动。
管道突然扩大的流线分布
根据一维流动不可压缩流体的连续方程
V2 A2 A1V1
截面1—1和2—2间管壁对流体的切向力(即总摩擦力)忽略不计,则根据动 量方程有
p1 A1 p2 A2 p(A2 A1 ) qV (V2 V1 )
p1 A1 p2 A2 p(A2 A1 ) qV (V2 V1 )
作用于扩大管凸肩圆环面上 的总压力
由于圆环面上的径向加速度非常小,实验证明圆环面上的压 强可按静压强规律分布,即p≈p1,于是上式可写为
损失产生的原因
流体从小截面流向突然扩大的大截面管道。
由于流体质点有惯性,整个流体在离开小截面管后只能向前继续流动,逐渐扩大, 在管壁拐角处流体与管壁脱离形成旋涡区。
局部阻力损失的计算方法
局部阻力损失的计算方法弯头的局部阻力损失计算方法:1.直线风阻系数法根据实验公式,可得到弯头的局部阻力系数,然后用风阻系数乘以管道中的动压即可得到弯头的局部阻力损失。
2.公式法根据实验数据,可以通过一系列的实验得到弯头的局部阻力损失公式,其中包括弯度角、弯头半径、流速等参数。
3.经验公式法根据实际工程经验,可以得到一些常用的弯头的局部阻力损失经验公式,通过对比实际工程和经验公式计算结果的准确性,可得到适用于实际工程的公式。
管嘴的局部阻力损失计算方法:1.静压法根据连续性方程和伯努利定律,可得到管嘴的局部阻力损失计算公式,其中包括入口速度、喉部速度、出口速度等参数。
2.动量法根据动量平衡原理,可以推导出管嘴的局部阻力损失计算公式,其中包括入口速度、出口速度等参数。
3.经验公式法通过实验得到一些常用的管嘴的局部阻力损失经验公式,可直接计算。
管套的局部阻力损失计算方法:1.静压法根据连续性方程和伯努利定律,可得到管套的局部阻力损失计算公式,其中包括入口速度、喉部速度、出口速度等参数。
2.动量法根据动量平衡原理,可以推导出管套的局部阻力损失计算公式,其中包括入口速度、出口速度等参数。
3.经验公式法通过实验得到一些常用的管套的局部阻力损失经验公式,可直接计算。
在计算局部阻力损失时,首先需要确定液体的流速、管道的直径等基本参数。
然后根据不同的计算方法,选择对应的公式或实验数据,计算得到局部阻力系数或经验公式,并将其与流体的动压相乘,得到局部阻力损失。
总之,计算局部阻力损失可以采用不同的方法,如实验法、公式法和经验公式法。
根据具体的工程情况和可用的数据,选择适合的方法进行计算,以得到准确的局部阻力损失值。
管路上的局部阻力损失
重设λ值
Re
' f (Re, )
d
' 0.03
Vs
4
d 2u
复杂管路
VS1 VS
• 1、并联管路
A
VS2 B
VS3
• 特点:(1)主管中的流量为并联的各支路流量之 和 V V V V
S S1 S2 S3
(2)并联管路中各支路的单位质量流体的能量损失均 相等。
1
0
GA
适合非稳态过程
适合稳态过程
G G
1
0
式中:
G G
GA
1
输入物料的总和 输出物料的总和 累积的物料量
0
本质表征:质量守恒
能量衡算
热量衡算
Q Q Q
I 0
L
Q
Q
QL
I
进入系统的总热量 离开系统的总热量 散失的总热量
O
第一章 流体流动
大气压强,绝对压强,表压强(真空度)之间的关系
VS1 VS 2 VS 3
2.整个管路的总能量损失等于各段能量损失 之和,即
hf hf 1 hf 2 hf 3
用泵把20度的苯从地下储罐送到高位罐,流量为300L/min, 高位槽液面比储罐液面高10m。泵吸入管用 89mmX 4mm的无缝钢管,直管长10m,管路上装有一底阀,一个 标准弯头;泵排除管用 57mmX 3.5mm的无缝钢管,直管 长度为50m,管路上装有一个全开的闸阀,一个全开的截 止阀,三个标准的弯头。储罐及高位槽液面上方均为大气 压。设储罐及高位槽液面维持恒定,求泵的轴功率,泵的 效率为70%。
文丘里流量计
Ao:喉管出 截面积
流体力学4
2、起始段长度:层流 L*=0.02875dRe; 紊流 L*=(25~40)d。 3、① 如果管路很长,l»L* , 则起始段的影响可以忽略,用
64 ② 工程实际中管路较短, Re 考虑到起始段的影响,取 75 Re
5—3 圆管中的湍流
一、时均流动与脉动
管中湍流的速度随时在发生变化, 这种瞬息变化的现象称为脉动。 研究湍流的方法是统计时均法, 研究某一时间段内的湍流时均特性。
三、管路特性
管路特性就是指一条管路上水头H(hW)
与流量qV之间的函数关系,用曲线表示 则称为管路特性曲线。 hW=k· V2 q
例题1:图示两种状态,管水平与管自然 下垂,那种状态流量大,为什么?
1
3
Z2
2
Z1
解:分别对1、2断面及1、3断面列伯努 利方程,有
l V2 l V2 z1 ( 入 ) 2 g (1 入 ) 2 g d d l V2 2 z 2 (1 入 ) 2 g d
d 2g
64 层流 Re
75 ;工程中取 Re
68 0.25 紊流 0.11( R d ) e
5—5 圆管中的局部阻力
局部损失
V hj 2g
2
一、局部阻力产生的原因 1、漩涡; 2、速度的重新分布。
二、几种常用的局部阻力系数 1、管路截面的突然扩大
(V1 V2 ) hj 2g
5—2 圆管中的层流
一、速度分布与流量 p 2 2 1、速度分布 v (R r ) 4l
可简写为 v A Br 公式说明过流断面上的速度v与半径r 成二次旋转抛物面的关系。
局部阻力系数ξ公式
局部阻力系数ξ公式
1 局部阻力系数
局部阻力系数是流体流动阻力的重要参数,它可以用来评估流体在设计时的实际能耗,因此,局部阻力系数ξ的确定对流体力学的应用具有重要的意义。
局部阻力系数ξ的计算常用的一种方法是用局部阻力系数公式,它可以帮助我们估算局部阻力系数:ξ=Δ/V + η/Vf + C,其中Δ、V、η和Vf分别表示静压损失,流体流速,粘度和静态粘度。
确定局部阻力系数ξ的关键要素是流体流速,因为它与局部阻力的大小联系密切。
一般来说,随着流体流速的减小,静压损失和粘度阻力就增大,因此局部阻力系数ξ也会增大。
而当流速增加时,粘度阻力会降低,静压损失也会随之减小,因此局部阻力系数ξ也会随之降低。
此外,粘度也是影响局部阻力系数ξ的重要参数,一般情况下,随着流体粘度增加,局部阻力系数ξ也会增大。
在实际应用中,我们可以根据不同粘度的流体,用局部阻力系数公式来估算局部阻力系数ξ,满足工程要求。
局部阻力系数公式在流体实际应用中被广泛使用,它既提供了一种有效的流体流动参数评估方法,也可以用于估算流体的其他性质,如参数的精度、流动性能以及热传导率等。
要正确使用局部阻力系数
公式,我们需要准确地测定出各项参数,然后使用公式预测出更准确的局部阻力系数ξ。
局部阻力损失
五、局部阻力损失两种近似计算阻力损失得方法。
(一) 阻力系数法:22'u h f ξ= (1-98)或22'u P f ρξ=∆ (1-99)其中:u —小管线速; ξ—局部阻力系数。
1. 突然扩大与突然缩小(a )(b )21A A 或12A A大截面小截面2. 进口与出口进口:流体自容器进入管内 5.0,0/12=≈ξA A (b ) 出口:流体自管道进入容器 0.1,0/21=≈ξA A (a ) 3. 管件与阀门: 查表得到 P 59例1-17. 已知水输送量为20m 3/h ,3/1000m kg =ρ,S P a ⋅⨯=-3101μ,吸入管A 为φ89×4mm 无缝钢管,总长l 1=10m ,其上有一个底阀和一个标准弯头,排出口B 为φ57×3mm 的无缝钢管,总长l 2=40m ,其上有一个3/4开的闸阀和两个标准弯头。
储罐和高位槽上方均通大气,液面恒定,两液面差为10m ,求泵的有效功率N e 。
ξf e h Pu gZ W P u gZ ∑+++=+++ρρ2222121122(书中的“Zu ”改为“2u”)Z 1=0,Z 2=10,P 1=P 2=P a ,0,021≈≈u u 上式简化为:f e h gZ W ∑+=2=98+f h ∑(1)吸入管A 的阻力损失A f h ,∑d A =89-4×2=81mm=0.081ms m d V u AA /08.1)081.0(785.03600/20785.022=⨯==431075.8101100008.1081.0⨯=⨯⨯⨯==-μρA A eA u d R (湍流) 管壁绝对粗糙度查表1-5 为0.2~0.3,取0.3mm0037.0813.0==Ad ε查图1-44查得029.0=A λ查表1-7底阀的局部阻力系数为1.5,进口的局部阻力系数为0.5; 由图1-47查得标准弯头的当量长度为3.4m (书中为2.2m ) 2)(2,',,A A e A Af A f A f u d l l hh h ξλ∑+∑+=+=∑kgJ /96.3208.1)5.05.1081.04.310029.0(2=⨯++++=(2)排出管B 的阻力损失B f h ,∑d B =57-3×2=51mm=0.051ms m u d d u A B A B /72.208.1)5181()(22=⨯== 531034.1101100078.2051.0⨯=⨯⨯⨯==-μρB B eB u d R (湍流) 0059.0513.0==Bd ε查图1-44查得032.0=B λ由图1-47查得3/4开闸阀的当量长度为2.6m (书中为2m ) 标准弯头的当量长度为2.2m (书中为1.5m ) 出口局部阻力系数为12)(2,',,B B e B Bf B f B f u d l l hh h ξλ∑+∑+=+=∑kgJ /8.112272.2)1051.02.226.240032.0(2=⨯+⨯+++=(3)整个管路总阻力损失f h ∑f h ∑=A f h ,∑+B f h ,∑=3.96+112.8=116.76 (J/kg )则W e =98+116.76=214.76(J/kg ) 泵的有效功率为KW W V W W W N e e e 19.11.1193360010002076.214≈=⨯⨯=⋅=⋅=ρ(二) 当量长度法在管路计算中,当量长度法计算局部阻力损失更为广泛。
5.7 局部损失
式中,p 为涡流区环形面积
A2 A1 上的平均压强,
l
为1、2断面之间的距离。
2 2 p1 p2 v1 v2 hj z1 g z2 g 2g
p1 A1 p2 A2 p A2 A1 gA2l cos Qv2 v1
局部 能量 损失
二、局部损失的通用公式 2
hj
v
2g
三、局部阻力系数
1 管道截面突然扩大的局部损失
求局部水头损失关键在于局部阻力系数的确定。绝大部分局部阻力 系数都由实验确定,只有突扩管可用解析方法求得其局部阻力系数。
列1-1、2-2断面的伯努利方程
p v p v z1 1 1 1 z2 2 2 2 h j g 2 g g 2g
与壁面发生碰撞
流体从1-1截面 流动方向改变
2-2截面
流体与固体壁面→ 力的作用 碰撞→产生能量损失
§4.5 管中局部阻力计算
一、局部损失产生的原因
碰撞损失
转向损失
2-2截面上 壁面的阻力
主流折向中间方向流动
平行于 主流方向
具有垂直于管道轴心的速度分量 流体流动方向改变→ 径向方向速度出现、消失→产生能量损失
hw h f 1 h f 2 h f 3
5.8.2 并联管路 并联管路概念: 并联管路的流动特点:总流量等于各分路流量之和 ,各分路水头损失相等。即
Q Q1 Q2 Q3
h f 1 h f 2 h f 3 h f AB
注意:并联管路各分路的水头损失相等,但能量损 失不一定相等。
5 流体通过弯管的局部损失
过流面积不变 →流体质点离心力作用 →内侧压强沿程增大,外侧减小。 →流速外侧减小,内侧增大。
(完整版)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、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在测量局部损失的实验中,实际上也包括了沿程损失。
局部阻力计算公式
局部阻力计算公式
局部阻力计算公式:动压=局部阻力系数*ρ*V*V*1/2。
局部阻力有阻力系数法和当量长度法两种计算方法。
当量长度法的基本原理是指将管段的局部损失转变为沿程损失来计算。
扩展资料
什么是局部阻力
局部阻力是流体通过管路中的管件、阀门时,由于变径、变向等局部障碍,导致边界层分离产生漩涡而造成的能量损失。
流体在管路中流动的阻力分为直管阻力和局部阻力。
矿井通风局部阻力:在风流流动过程中,由于边壁条件的变化,使均匀流动在局部地区受到阻碍物的影响而破坏,从而引起风流的流速大小和方向,或分布的变化或产生涡流等,造成风流的`能量损失。
流体的局部阻力:流体的边界在局部地区发生急剧变化时,迫使主流脱离边壁而形成漩涡,流体质点间产生剧烈的碰撞,所形成的阻力称为局部阻力。
局部阻力系数
局部阻力系数是流体流经设备及管道附件所产生的局部阻力与相应动压的比值,其值为无量纲数。
动压=局部阻力系数*ρ*V*V*1/2
功能:用于计算流体受局部阻力作用时的能量损失。
局部阻力损失的计算1阻力系数法ξ
d a 89 2 4 81mm 0.081m
la 15m
管件、阀门的当量长度为: 底阀(按旋转式止回阀全开时计) 标准弯头 6.3m 2.7m
le , a 6.3 2.7 9m
进口阻力系数 ξc=0.5
ua
300 1000 60
苯的密度为880kg/m3,粘度为6.5×10-4Pa· s
p2 A2 p2
4
d2
4
d
2
平行作用于流体表面上的摩擦力为 :F
P 1P 2 F 0 2 2 p1 d p2 d dl 0 4 4
S dl
p1 p2
4 4l p1 p2 d
d dl
2
l u2 hf d 2
第一章
第四节
流体流动
流体在管内的流动阻力
流体具有粘性,流动时存在内部摩擦力.——流动阻力产生的根源 固定的管壁或其他形状的固体壁面 ——流动阻力产生的条件 流体流经一定管径的直管时由 直管阻力 : 管路中的阻力 于流体的内摩擦而产生的阻力
流体流经管路中的管件、阀门及 局部阻力:
h f h f hf
c) 管件与阀门
不同管件与阀门的局部阻力系数可从手册中查取。 2)当量长度法
le u 2 hf le为管件的当量长度。 d 2
管件与阀门的当量长度由试验测定,湍流时,可查共线图。
三、管路中的总能量损失
管路系统中总能量损失=直管阻力+局部祖力 对直径相同的管段:
2 l u l le u 2 h f ( ) d 2 d 2
u2 P gZ We h f 2
什么叫局部阻力损失 如何计算
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什么叫局部阻力损失?如何计算?
福建陶瓷资源网 2007-09-07 阅读:
流体流动时,如果通道发生局部的变形,例如,拐弯、管径增大或缩小、分支、合流、设有障碍物等等,都会使流体在此局部与通道壁产生冲击,流体各质点相互之闻也会产生冲击,这就必然要造成一部分能量损失,也就是说,必然要消耗一部分动能来克服这个局部所产生的阻力。
这部分损失的动能,我们就称之为局部阻力损失,或简称为局部阻力用符号h局表示。
局部阻力损失可按下式进行计算。
由上式可以知道,局部阻力损失与局部阻力系数、流体的动能成正比,即局部阻力系数愈大,流体动能愈大,局部阻力损失也愈大。
5局部阻力的计算与管路计算(共用)
实验测定局部阻力损失应注意:流体流经弯头、阀门等处所产生的旋涡会带到 下游,要经过一定长度(约50倍管径d)后,管内流动才能重新达到充分发展的 流动。也就是说,局部损失的起因虽是局部的,但其完成却需要约50d的距离。
二、几种典型的局部阻力 (1)(流通截面)突然扩大
当流体流过突然扩大的 管道时,流速减小,压力相 应增大,流体在这种逆压流 动过程中极易发生边界层分 离,即流股与壁面之间的空 间产生旋涡,使高速流体的 动能变为热量散失。
(2)设计型问题
给定输送任务(如流量Vs),要求设计出技术上可行、经济上合理的管路。关键在于 确定优化的管径。
Vs 管子中的平均线速度: u = A
故
A 流通截面积: =
π
4
d2
4Vs d= πu
Vs一定:u ↑,d ↓
对于给定的流量,输送流体的平均流速(或管径)不是任意选都可以,影响 设备费和操作费。
作业 长学时: 短学时:
第五节 管路计算
第一部分 概述
简单管路 化工生产中的管路
(据连接方式不同)
复杂管路
设计型问题 管路计算
(包括定量计算和定性分析)
操作型问题
(1)操作型问题
管路系统已定,考察操作条件(如阀门开度)改变时对流动参数(如流量、 压力)的影响,或核算某项技术指标(如泵的扬程、轴功率是否够用)。
工程上依据经验总结,已有某些流体经济流速的大致范围 (p17表1-1;短p50表1-3 )。 故已知输送任务流量, 在设计管路输送系统时,参考那个表: ●查表(长p26表1-1,短p50表1-3 ),确定各种流体在管内合 适的流速; ●根据输送体积流量计算管径,圆整;查管子的国家标准 (P314;短P381 ) ,选规格;再核算是否符合经济流速。
渐缩管的局部阻力损失计算
渐缩管的局部阻力损失计算
渐缩管是指在管道中流动的流体会随着流动距离的增加而逐渐减小的管道。
在流体流动过程中,会产生一定的局部阻力损失。
具体计算方法如下:
1.计算流体的压降:ΔP=F(L/D)(ΔV^2/2g),其中ΔP表示压
降,F为局部阻力系数,L为缩管长度,D为缩管内径,ΔV为
流体流动速度,g为重力加速度。
2.计算局部阻力损失:ΔH=ΔP/ρg,其中ΔH表示局部阻力
损失,ρ为流体密度。
3.根据局部阻力损失计算管道总
续是渐缩管的局部阻力损失计算的具体方法:
1.计算管道总阻力损失:ΔH=ΣΔH,其中ΣΔH表示管道中
所有局部阻力损失之和。
2.计算流体流动所需的压力:P=ΔHgρ+P0,其中P表示流
体流动所需的压力,P0为流体的静压力。
注意:在计算过程中,需要使用适当的局部阻力系数F,这个系数可以根据流体的流动状态、流动速度等因素进行选择。
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局部阻力损失的计算方法
局部阻力损失是指固体物体表面的表现力和承受力的大小的差异。
由
于固体物体表面的表现力受到表面粗糙度的影响,因此,局部阻力损失可
以用表面粗糙度衡量,主要有以下几种计算方法:
1、平均表面粗糙度计算法:根据测量结果,计算表面每个点处的粗
糙度,然后求出每个表面点处粗糙度的平均值,从而得到平均表面粗糙度。
2、最大表面粗糙度计算法:根据测量结果,确定表面每个点处的粗
糙度,取出最大的粗糙度,从而得到最大表面粗糙度。
3、表面粗糙度分布计算法:根据测量结果,确定表面每个点处的粗
糙度,将粗糙度进行分布,从而统计出不同粗糙度分布的概率,计算局部
阻力损失。
4、指数表面粗糙度计算法:根据测量结果,确定每个表面点处的粗
糙度,计算表面粗糙度的指数,也即表面粗糙度的幂。
然后,通过幂值来
计算局部阻力损失。
5、数值表面粗糙度计算法:根据测量结果,确定每个表面点处的粗
糙度,然后把粗糙度值数值化,并以数值形式表示出来,从而计算局部阻
力损失。