局部阻力系数
局部阻力的计算与管路计算
局部阻力的计算与管路计算1.局部阻力的计算：在管道系统中，由于管道的弯头、放大器、收缩器、阻流板等局部结构，会引起局部阻力。
为了准确计算流体在这些局部结构处的压降，需要进行局部阻力的计算。
以下是几种常见局部结构的阻力计算方法。
1.1弯头的局部阻力计算：弯头是管道系统中常见的局部结构之一、根据流体力学原理，当流体经过弯头时，由于弯头的存在，流体会受到转向力和离心力的作用，从而引起局部阻力。
弯头的局部阻力可以通过以下经验公式进行计算：ΔP=Kv*(v²/2g)其中，ΔP是弯头的压降，Kv是弯头的局部阻力系数，v是流体的速度，g是重力加速度。
1.2放大器的局部阻力计算：放大器是一种将流体速度增加的局部结构。
在放大器中，流体的截面积会逐渐增大，从而导致速度增加，压降减小。
放大器的局部阻力可以通过以下经验公式进行计算：ΔP=0.5*ρ*(v2²-v1²)其中，ΔP是放大器的压降，ρ是流体的密度，v2是放大器出口处的流速，v1是放大器入口处的流速。
1.3收缩器的局部阻力计算：收缩器是一种将流体速度减小的局部结构。
在收缩器中，流体的截面积会逐渐减小，从而导致速度减小，压降增大。
收缩器的局部阻力可以通过以下经验公式进行计算：ΔP=0.5*ρ*(v2²-v1²)其中，ΔP是收缩器的压降，ρ是流体的密度，v2是收缩器出口处的流速，v1是收缩器入口处的流速。
1.4阻流板的局部阻力计算：阻流板是一种将流体分割的局部结构。
当流体通过阻流板时，会因为流体通过的流道变窄而引起阻力。
阻流板的局部阻力可以通过以下经验公式进行计算：ΔP=0.5*ρ*(v²-v1²)其中，ΔP是阻流板的压降，ρ是流体的密度，v是阻流板后的流速，v1是阻流板前的流速。
2.管路计算：在管道系统设计中，需要计算整个管道系统的压降和流量。
以下是常见的管路计算方法。
2.1管道的阻力计算：管道本身会引起流体的阻力。
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。
局部阻力系数（coefficient of local resistance）
与流体方向和速度变化有关的系数
具体指：
功能：用于计算流体受局部阻力作用时的能量损失。
公式为：动压力=局部阻力系数*ρ* V * V * 1 /2。
局部阻力系数是由流经设备和管道附件的流体引起的局部阻力与相应的动压力之比，其值无因次。
在直管中流动的液体的压力损失是由液体流动的摩擦引起的，该过程称为沿途的压力损失。
它主要取决于液体的长度，内径，速度和粘度。
压力损失随液体的流型而变化。
在液压传动中，圆形管道中的液体层流是最常见的。
因此，在设计液压系统时，通常希望管道中的液体流保持层流状态。
扩展数据
当分流比恒定时，电阻系数1和2随着管径比的增加而减小。
管径比越大，电阻系数1和2的下降范围越小。
当管径比大于0.8时，对它们的影响不再明显。
分流比越小，管径比的影响越小。
当管径比为0.38时，倾斜支管的流速相对较高，并且三通接头中的水流速分布非常不均匀。
管径比越大，直支管，斜支管和主管的直径越均匀，速度分布越均匀，主管上部的低速回流面积越小。
局部阻力系数
阻力分为多种阻力，其中空气阻力Fw它的计算公式是：Fw=1/16·A·Cw·v2(kg)，v为行车速度，单位：m／s；A为汽车横截面面积，单位：m2：Cw为风阻系数。
局部阻力系数(coefficient of local resistance)与流体方向和速度变化有关的系数具体指: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。
功能:用于计算流体受局部阻力作用时的能量损失。
公式:动压= 局部阻力系数*ρ*V*V*1/2其中λ为摩擦系数，量纲为一;1为管长;d为管径;ρ为流体密度;u为流速。
本式表明流体流动阻力△pf与流动管道长度呈正比;与管道直径呈反比，与流体动能pu2/2呈正比。
其中le为当量长度，即将局部阻力折合成相当长度的直管来计算;ζ成为局部阻力系数。
le和ζ都是由实验来确定的。
空气阻力跟速度成平方正比关系，也就是说：速度增加1倍，汽车受到的阻力就会增加3倍。
因此高速行驶汽车对空气阻力的影响非常明显，车速高，发动机就要将相当一部分的动力，或者说燃油能量用于克服空气阻力。
换句话讲，空气阻力小不仅可以节约燃油，在发动机功率相同的条件下，还能达到更高的车速。
风阻是车辆行驶时来自空气的阻力，一般空气阻力有三种形式： 第一是气流撞击车辆正面所产生的阻力，就像拿一块木板顶风而行，所受到的阻力几乎都是气流撞击所产生的阻力。
◆第二是摩擦阻力，空气与划过车身一样会产生摩擦力，然而以一般车辆能行驶的最快速度来说，摩擦阻力小到几乎可以忽略。
◆第三则是外型阻力(下图可说明何谓外型阻力)，一般来说，车辆高速行驶时，外型阻力是最主要的空气阻力来源。
局部阻力系数测定说明书
局部阻力系数测定实验说明手册上海同广科教仪器有限公司2014年8月局部阻力系数测定说明书一、实验目的1．掌握三点法、四点法量测局部阻力系数的技能。
2．通过对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孔1～3和3～6分别测量突扩和突缩圆管的局部阻力。
其中测孔1位于突扩界面处，用于测量小管出口端压强值。
三、实验原理突扩和突缩圆管的局部阻力损失由前后两断面的能量方程，根据推导条件，扣除沿程水头损失求得。
1．突扩圆管的局部阻力损失●突扩圆管的局部阻力损失采用三点法计算，即突扩圆管的局部阻力损失je h 为1、2两断面总水头差减去断面1～2的沿程水头损失2~1f h ，而2~1f h 由3~2f h 按流长比例换算得出。
⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=2~1222221112)(2)(f je h g v p z g v p z h αγαγ突扩圆管的局部阻力系数 gv h je e 221αζ=● 理论上，突扩圆管的局部阻力系数221'1⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=A A e ζ 对应的局部阻力损失gv h eje221''αζ=2．突缩圆管的局部阻力损失● 突缩圆管的局部阻力采用四点法计算。
B 点为突缩点，突缩圆管的局部阻力损失js h 为4、5两断面总水头差减去断面4～B 的沿程水头损失B f h ~4和断面B ～5的沿程水头损失5~fB h 。
同样按流长比例，B f h ~4由4~3f h 换算得出，5~fB h 由6~5f h 换算得出。
⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++=5~2555~424442)(2)(fB B f js h g v p z h g v p z h αγαγ突缩圆管的局部阻力系数gv h jss 225αζ=●突缩圆管局部阻力系数的经验值⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=35'15.0A A s ζ 对应的局部阻力损失gv h s s225''αζ=四、实验方法与步骤1．测记实验有关常数。
局部阻力系数实验报告
局部阻力系数实验报告
本实验报告是基于研究局部空气阻力系数研究而撰写。
首先，实验室进行局部空气阻力系数的应力测试，其目的是为了获得空气的阻力系数。
其次，实验室采用了一种名为“局部空气阻力系数模拟实验”的物理实验方法，目的在于获取模拟实验中不同表面结构及条件下局部空气阻力系数的数值。
实验室研究了不同表面和条件下的空气阻力系数。
实验室实施基于该方法的空气阻力系数测量，在不同的条件下，实验室建造了各种不同的空气阻力模型，包括使用板材、柱杆和龙门架结构，测试了不同尺寸和几何构型的空气流条件下的局部空气阻力系数。
各测试试验的数据和实验结果报告由实验室提供，其中包括空气阻力模型各种参数、测试条件（即空气流速、压力状态、温度以及流体介质）以及各结构物表面状态等。
测量得到的数据用于计算各种表面构造结构介质空气阻力系数。
实验结果表明，不同表面构造和不同条件下的空气阻力系数均呈显著差异。
在同一表面构造的情况下，空气流的速度越快，局部空气阻力系数也越大。
压力及温度的变化也会引起空气阻力系数的增长，以及表面凹凸状态的变化也会导致阻力系数的变化。
同样的，空气的动力学性质也会影响空气阻力系数的值。
总之，通过本次对局部空气阻力系数文献研究，得到了一系列有助于深入理解和研究局部空气阻力系数特性的实验结果。
这些结果为现有空气动力学研究提供了有益的实验经验基础，可以为未来的空气动力学方面的研究提供重要的参考。
局部阻力系数
局部阻力系数
在物理学和工程学领域中，局部阻力系数是一个重要的概念，它在气体、液体
以及固体力学等领域中都有着广泛的应用。
局部阻力系数指的是物体在流体中运动时受到的局部阻力与流体速度的比值，它能够帮助我们分析物体的运动特性和流体的流动状态。
局部阻力系数的定义
局部阻力系数通常用符号L D表示，它是一个无量纲的参数，其定义为单位长度
内受到的阻力与单位长度内流动速度的平方成正比。
在不同的流体以及不同的物体表面形状下，局部阻力系数的数值会有所不同。
局部阻力系数的影响因素
局部阻力系数受到多种因素的影响，其中包括物体表面形状、流体流动状态、
流速、粘性系数等。
在流体力学中，我们常常通过实验或数值模拟来确定不同条件下的局部阻力系数。
通常情况下，圆柱体的局部阻力系数相对容易计算和预测，而对于复杂形状的物体，则需要更为复杂的方法来确定其局部阻力系数。
局部阻力系数的应用
局部阻力系数的应用非常广泛，它在工程设计、流体力学研究、空气动力学以
及土木工程等领域中都有重要意义。
例如，在风力发电机的设计中，我们需要考虑叶片的局部阻力系数，以确保风力发电机在各种风速下能够有效运行。
在航空航天领域中，局部阻力系数也是设计飞行器时不可或缺的重要参数。
总结
局部阻力系数是一个关键的物理量，它帮助我们理解物体在流体中的运动特性，指导工程设计以及流体力学研究。
通过深入研究局部阻力系数，我们可以更好地优化设计，提高效率，并改进现有技术。
在未来的研究中，局部阻力系数将继续发挥重要作用，为我们解决更多实际问题提供理论基础和实用方法。
风管计算局部阻力系数
风管计算局部阻力系数风管计算局部阻力系数β.3.2局部阻力系数管件”进风口的局部阻力系数/11安装在境上的风管ι∕DO0,0020.VI0.05o.i O.?>1.0伉500.57山饋I6800.盟IJtt∖,QO v 020-510.52o.⅛0.660.720-72>Q. 05OLSO0*M0*50乩50⅞.5Q O P 500*5C 当风世为矩形时* D为流速当■直径"当这种管件的入口处装有两格时.应进行修正。
边璽较薄时,即c5∕Z)<θ.05时$0 = 1 +边壁较厚时，即<5∕β>0. 05H.⅛tJ = ⅛0 ζt式中a—管件的局部阻力系数，见上表；α——購格的局艇力系数.见管件G-乩/1-2不安在端增上的椎形渐缩喇叭IJ577当断面①处有网格时•按式（8∙3∙2）进行修正。
A-3安装在端壇上的锥形渐缩喇叭口当断面①处有网格时，应按式（8∙3-2）修正。
八4罩形进风口若断面①处有网格时•应按式（8∙3-2）进行修正。
÷5带成不带凸边的渐缩型罩子。
对于矩形罩子• &系指大角。
管件8 岀风口的局部阻力系数 B-I 直管出风口= 1.0当出口断面处有网格时，应按式（8∙3∙2） 进行修正。
B-2锥形出风口，圆风管Dtf(α)0 10 20 30 40 60 100 140 180 0∙02S 0.50 0.47 0.45 0.43D∙41 0∙40 0.42 D∙45 0.50 0∙05 0.50 0> 45 0.41 0.36D∙33 0.30 0.35 0.42 0.50 0-075 0∙50 0.42 0.35 0.30 £>•26 0.23 0.30 0∙40 0.50 0.10 0∙50 0.39 0.32 0.25 X 220∙ 18 0.27 0.38 0.50 0.150.50 0.37 0.27 0.20 叽160.15 0.2S 0.37 0.50 I 0.600.500.270.180.13Xll0.120.230.360.50IlD»C>0.) 0.2 0∙3 0.4 0.S 0.6 0.7 0.8 ».90 2.5 L8 1.5 L4 1.3 1.2 1.2 1.1 1.1 IS1.30.770.600∙480.410.300∙ 290> 280.2578Z*。
实验7 局部阻力系数实验
实验七 局部阻力系数实验1实验目的和要求1.掌握测量局部阻力系数的方法；2.测量管道突然扩大、突然缩小时的局部阻力系数；3.了解影响局部阻力系数的因素2局部阻力系数实验的原理水流在流动过程中，由于水流边界条件或过水断面的改变，引起水流内部各质点的流速、压强也都发生变化，并且产生旋涡。
在这一过程中，水流质点间相对运动加强，水流内部摩擦阻力所作的功增加，水流在流动调整过程中消耗能量所损失的水头称为局部水头损失。
局部水头损失的一般表达式为gvh j 22ζ= （1）式中，j h 为局部水头损失；ζ为局部水头损失系数，即局部阻力系数，它是流动形态与边界形状的函数，即)(e R f 边界形状，=ζ，一般水流的雷诺数e R 足够大时，可以认为ζ系数不再随e R 而变化，可视作为一常数；v 为断面平均流速，一般用发生局部水头损失以后的断面平均流速，也有用损失断面前的平均流速，所以在计算或查表时要注意区分。
局部水头损失可以通过能量方程进行分析。
图1为一水流突然扩大的实验管段，在发v 1图1 局部水头损失分析简图j h =gv v p z p z 2)()(2222112211ααγγ-++-+（2）式中，)()(2211γγp z p z +-+为断面1-1和2-2的测压管水头差；v 1、v 2 分别为1-1断面和2-2断面的平均流速。
管道局部水头损失目前仅有断面突然扩大（图1）可利用动量方程，能量方程和连续方程进行理论分析，并可得出足够精确的结果，其它情况尚需通过实验方法测定局部阻力系数。
对于管道突然扩大，理论公式为gv v h j 2221）（-= （3）由连续方程A 1v 1=A 2v 2，解出v 1或v 2代入上式可分别得 g v A A h j 2122212）（-= ， 21211）（扩大-=A A ζ （4）或 gv A A h j 2121221）（-=， 22121）（扩大A A -=ζ （5）式中，A1、A2分别为断面1-1和2-2的过水断面面积；1扩大ζ、2扩大ζ叫做突然放大的局部阻力系数。
局部阻力系数
解：
由表查得，流经水枪喷嘴的局部阻力系数
=0.06，故其水头损失为
hj
v2 2g
0.06
50 2 2 9.8
7.65
m水柱
§5-10 管路计算
几个相关概念
1.流体流动 ①有压流动→有压管路；
②无压流动→明渠 2.有压管路分类：
1）按计算特点
①长管——只计算h f
水头？
90
解： 因为
v1
qV A1
3600
0.12
3.18
m/s
90
4
v2
qV A2
3600
0.22
0.796
m/s
4
得
hj
v1
v2 2
2g
3.184 0.7962
2 9.8
0.291m水柱
例2 采矿用水枪，出口流速为50m/s，问经过水枪
-----管路的综合（阻力）参数
L l --l-e--管路的总阻力长度
注：1．管路的综合参数
k
8(l 2gd
5
le )
8L 2gd 5
h j
v2 2g
<
hf
5% 。
，忽略 h j
v2
和
2g
如城市供水供热、供煤气的管路、输油管路等。
②短管——除计 h f
外，不能忽略h j 和
v2 2g
h j
v2 2g
> hf
5%
矩形分流三通的局部阻力系数及其拟合公式
矩形分流三通的局部阻力系数及其拟合公式根据通风空调风管系统常用配件的局部阻力系数表（表11.3-1）中的“E-9矩形风管分流三通”(图11.6-9)提供的数据，将矩形三通（直通管、旁通管）的局部阻力系数分段拟合成高精度公式，为迭代计算手算提供方便。
请注意，以下的局部阻力系数已包括变径管阻力。
（1）旁通管局部阻力系数拟合公式（表11.6-4）图 11.6-9 矩形风管分流三通表 11.6-41.当b c b c b c (L /L )/(F /F )V /V 0.11~0.2==时, -ζ=⨯2.1224b bc 0.7494(V /V )2.当==b c b c b c (L /L )/(F /F )V /V 0.2~0.667时，ζ=-⨯+5bb c 1500.8(V /V )⨯-⨯+⨯432b c b c b c 4180.2(V /V )4711.6(V /V )2716(V /V )-⨯817.18b c (V /V )+107.293.当==b c b c b c (L /L )/(F /F )V /V 0.667~1.0时，ζ=-⨯+5bb c 68.925(V /V )⨯-⨯+⨯-⨯432b c b c b c b 298.65(V /V )525.84(V /V )474.42(V /V )222.78(V +c /V )45.2084.当==b c b c b c (L /L )/(F /F )V /V 1.0~2.0时，ζ=-⨯5bb c 0.8184(V /V )+⨯-⨯+⨯432b c b c b c 6.6951(V /V )21.957(V /V )36.411(V /V )-⨯b 30.982(V +c /V )11.3815.当==b c b c b c (L /L )/(F /F )V /V 2.0~3.0时，ζ=b 0.326.当==b c b c b c (L /L )/(F /F )V /V 3.0~9.0时，ζ=⨯0.2027b bc 0.2563(V /V )（2）直通管的局部阻力系数拟合公式（表11.6-5）表11.6-51.当==S c S c S c (L /L )/(F /F )V /V 0.11~0.2时，-ζ=⨯ 2.3083S S c 0.3244(V /V )2.当==S c S c S c (L /L )/(F /F )V /V 0.2~0.571时，ζ=-⨯+5SS c 6646(V /V )14604⨯-⨯+⨯-⨯432S c S c S c S c (V /V )12869(V /V )5740(V /V )1319.1(V /V )+129.08 3.当==S c S c S c (L /L )/(F /F )V /V 0.571~1.0时，ζ=⨯-5SS c 28.814(V /V )98.867⨯+⨯-⨯+⨯+432S c S c S c S c (V /V )123.81(V /V )62.266(V /V ) 4.5304(V /V ) 4.0185W ×HW s ×H sW b ×HbL c F cF sL s L b F b。
管路上的局部阻力(附常用管件和阀件底局部阻力系数ζ值)
管件或阀门的当量长度数值都是由实验确定的。在湍流情况下某些管件与阀门的当量长度可从图1-28的共线图查得。先于图左侧的垂直线上找出与所求管件或阀门相应的点，又在图右侧的标尺上定出与管内径相当的一点，两点联一直线与图中间的标尺相交，交点在标尺上的读数就是所求的当量长度。
有时用管道直径的倍数来表示局部阻力的当量长度，如对直径为9.5到63.5mm的90度弯头，le/d的值约为30，由此对一定直径的弯头，即可求出其相应的当量长度。le/d值由实验测出，各管件的le/d值可以从化工手册查到
(三)管件与阀门
管路上的配件如弯头、三通、活接头等总称为管件。不同管件或阀门的局部阻力系数可从有关手册中查得。
二、当量长度法
流体流经管件，阀门等局部地区所引起的能量损失可仿照式1-41及1-4la而写成如下形式：
（1-60）
式中le称为管件或阀门的当量长度，其单位为m，麦示流体流过某一管件或阀门的局部阻力，相当于流过一段与其具有相同直径，长度为le之直管阻力。实际上是为了便于管路计算，把局部阻力折算成一定长度宜管的阻力。
管路上的局部阻力
流体在管路的进口、出口、弯头、阀门、扩大、缩小等局部位置流过时，其流速大小和方向都发生了变化且流体受到干扰或冲击，使涡流现象加剧而消耗能量。由实验测知，流体即使在直管中为滞流流动，但流过管件或阀门时也容易变为湍流。在湍流情况下，为克服局部阻力所引起的能量损失有两种计算方法。
直流三通局部阻力系数
41
4.4.2 实现均匀送风的基本条件： 保持各侧孔静压、流量系数相等, 增大出流角。 1、保持各侧孔静压Pj相等；
42
2、保持各侧孔流量系数μ相等； μ与孔口形状、流角α以及L0/L= L0 有关，当α大于600， μ一般等于0.6
43
3、增大出流角α，大于600，接近900。
44
4.4.3 直流三通局部阻力系数和侧孔流量系数
22
主要结论：
(1) 风机的风压等于风管的阻力和出口动压损 失之和; (2) 风机吸入段的全压和静压都是负值, 风机 入口处的负压最大; 风机压出段的全压和静压 都是正值, 在出口处正压最大; (3) 各分支管道的压力自动平衡.
23
第三节
通风管道的水力计算
24
4.3通风管道的水力计算（P158）
• 管道和风机的连接
避免在接管处产生局部涡流
17
第二节 风管内的压力分布
18
4.2风管内的压力分布（P149）
——用图形表达系统压力分布情况，有利 于设计、运行调节、问题诊断等
压力分布图的绘制方法（归纳）
1）确定压力基准线
通常为水平线，并以大气压为参照对象
2）确定系统分隔断面并编号
通常以流速、流向及流量变化的断面为分隔断面
51
4.5通风管道设计中的有关问题（P170）
4.5.1系统划分
系统通常是由一台风机与其联系在一起的管道及设备构成的。 系统划分的原则： 1．空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划为同 一系统。 2．同一生产流程、运行班次和运行时间相同的，可划为 同一系统。 3．对下列情况应单独设置排风系统：
(6 16)
D’-调整后管径 D-原设计管径 ΔP-原设计支管阻力 ΔP’-要求达到的支管阻力
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。
局部阻力系数
一、短管计算
根据能量损失叠加原则，短管计算 涉及到沿程阻力损失和局部阻力损失的 计算问题。沿程阻力系数和局部阻力系 数涉及到利用经验公式、半经验公式和 查图表。
例3 某厂自高位水池加装一条管路，向一个 新建的居民点供水，已知：H=40m，管长l
=500m，管径d =50mm，用普通镀锌管 （Δ=0.4mm）。问在平均温度20°C时，这条 管路在一个昼夜中能供应多少水量？
v22 2g
v2 16m/s
作业：5—11、5—27
【例3】 圆管直径 d 2m00m，管长 l 1m00，0输送运动黏度
cm2/s的石1油.6，流量
m3/h，求qV沿程1损44失。
【解】 判别流动状态
Re
vd
1.27 0.2 1.6 104
1587.5 2320
k2 k3 )2 k2 k3
（2）求串联时的流量
H (k1 k2 k4 )Q2 Q 19.6L / s
[例2]某矿消防救护队水龙带直径d1=20mm,长l1=20m。末 端喷嘴直径d2=10mm,入口损失ζ1=0.5，阀门损失ζ2=0.5， 喷嘴ζ3=0.1（相对于喷嘴出口速度），沿程阻力系数λ=0.03， 水箱表压强p0=4Bar,h0=3m,h=1m,试求出口速度v2。
②短管——除计 h f
外，不能忽略h j 和
v2 2g
h j
v2 2g
> hf
5%
，
如离心泵吸水管、机器的润滑系统。
2）按结构特点
①简单管路—— d , qV 均沿程不变，如蓄水池
排水管。分自由出流和淹没出流。
②复杂管路—— d , qV 均沿程变化，生活实际
局部阻力系数测定实验
东北林业大学局部阻力系数的测定一、实验目的1、用实验方法测定两种局部管件（实扩、突缩）在流体流经管路时的局部阻力系数。
2、学会局部水头损失的测定方法。
1、实验原理及实验装置局部阻力系数测定的主要部件为局部阻力实验管路，它由细管和粗管组成一个突扩和一个突缩组件，并在等直细管的中间段接入一个阀门组件。
每个阻力组件的两侧一定间距的断面上都设有测压孔，并用测压管与测压板上相应的测压管相联接。
当流体流经实验管路时，可以测出各测压孔截面上测压管的水柱高度及前后截面的水柱高度差 h。
实验时还需要测定实验管路中的流体流量。
由此可以测算出水流流经各局部阻力组件的水头损失hζ，从而最后得出各局部组件的局部阻力系数ζ。
①突然扩大：21-A 21( )=ζ2g 1V 2( )12A A -1=j h 理论上：在实验时，由于管径中即存在局部阻力，又含有沿程阻力，当对突扩前后两断面列能量方程式时，可得hw=hj+hf ,其中hw 可由（h 1-h 3）测读，hf 可由（h 2-h 3）测读，按流长比例换算后，hj=hw-h f 。
由此得出：2h jζ=② 突然收缩：理论上，ζ缩=0.5（1-A 2/A 1），实验时，同样，在读得突缩管段的水头损失后，按流长比例换算，分别将两端沿程损失除去，由此得：缩缩2h jζ=二、实验操作1、实验前的准备①熟悉实验装置的结构及其流程。
②进行排气处理。
③启动水泵，然后慢慢打开出水阀门时水流经过实验管路。
在此过程中（并关闭其他实验管的进水阀和出水阀），观察和检查管路系统和测压管及其导管中有无气泡存在，应尽可能利用试验管路上的放气阀门或用其它有效措施将系统中存在的气体排尽。
2、进行实验，测录数据①调节进水阀门和出水阀门，使各组压差达到测压管可测量的最大高度。
②在水流稳定时，测读测压管的液柱高和前后的压差值。
③在此工况下测定流量。
④调节出水阀门，适当减小流量，测读在新的工况下的实验结果。
如此，可做3～5个实验点。
局部阻力系数
局部阻力系数局部阻力系数(coefficient of local resistance)与流体方向和速度变化有关的系数具体指: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。
功能:用于计算流体受局部阻力作用时的能量损失。
公式:动压= 局部阻力系数*ρ*V*V*1/2hf=-Δp/ρ.局部阻力表示为动能u^2的倍数，hf'=ξu^2/2也可表示为管件的当量长度hf'=λlu^2/2d.λ可根据雷诺数Re求得，层流λ=64/Re,另外还有一些公式雷诺数在3000~1×10^5,λ=0.3164/Re^0.25.对于雷诺数在3000~3×10^6,λ=0.0056＋0.5/Re^0.32,还有其他的可以通过查表λ与Re ε/d可得。
通风压力克服通风阻力，两者因次相同，数值相等，方向相反。
知道通风阻力的大小就能确定所需通风压力的大小。
在矿井通风中，存在着摩擦阻力和局部阻力，必须分析研究它们的特性、测定方法以及降低措施等，从而作为选择通风设备，进行通风管理与设计的依据。
这在通风设计中尤其重要。
第一讲空气流动状态流体产生的阻力与流体流动过程中的状态有关。
流体流动时有两种状态;一种是流体呈层状流动，各层间流体互不混合，流体质点流动的轨迹为直线或有规则的平滑曲线，这一状态称为层流。
在流速很小、管径很小、或粘性较大的流体流动时会发生层流。
另一种是流体流动时，各部分流体强烈地互相混合，流体质点的流动轨迹是极不规则的。
除了有沿流体总方向的位移外，还有垂直于液流总方向的位移，流体内部存在着时而产生时而消灭的漩涡，这种状态称为紊流。
研究层流与紊流的主要意义在于两种流态有着不同的阻力定律。
试验证明，层流与紊流彼此间的转变关系决定于液体的密度ρ、绝对粘性系数μ，流体的平均速度V与管道水力直径d，这些因素的综合影响可以用雷诺数来表示为: 式中，ν--运动粘性系数，m VdVd 矿井巷道很少为圆形，对于非圆形通风巷道，以4S/U(水力直径)代替上式中的d，即: U--巷道周界长度，m。
局部阻力系数
局部阻力系数
公式：动压= 局部阻力系数*ρ*V*V*1/2，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。
液体在直管中流动时的压力损失是由液体流动时的摩擦引起的，称之为沿程压力损失，它主要取决于管路的长度、内径、液体的流速和粘度等。
液体的流态不同，沿程压力损失也不同。
液体在圆管中层流流动在液压传动中最为常见，因此，在设计液压系统时，常希望管道中的液流保持层流流动的状态。
扩展资料
当分流比一定时，阻力系数1、2均随管径比的增大而减小。
管径比越大，阻力系数1、2的降幅越小，当管径比大于0.8后，对二者的影响不再显著。
分流比越小，管径比的影响越小。
当管径比为0.38时，斜支管水流速比较高，三通内水流速分布很不均匀。
管径比越大，直支管、斜支管、主管的管径越趋于一致，流速分布越趋于均匀，主管上部的低速回流区也有所缩小。
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h j hw h f
理论上，管径突然扩大时理论的局部水头损失系数为：
理 (1
A1 2 ) A2
式中：为管道扩大前断面面积； 为管道扩大后断面面积。
② 突然收缩 实验时，
2 v2 hj / 2g
理论上， 0.5(1Fra bibliotekA2 ) A1
式中：A1 为管道收缩前断面面积；
p2
)
1v12
2g
2 2 v2
2g
1 2
1v12
2g
2 2 v2
2g
局部水头损失常用流速水头与一系数的乘积表示：
hj
1v12
2g
实测的局部水头损失系数:
hj / 1v12
2g
实验时，由于管径中既存在局部阻力，又含有沿程阻力
hw h j h f
测速实验记录表
No 1 2 3 h1 h2 h3 h4 h5 Q t
No 1 2 3 4
h1.2
h2.3
h3.4
h4.5
Q
5
No 1 2 3 4
突
扩
突
缩
hj
hj
5
二、实验装置
流体力学综合实验台
三、实验原理
当边界发生急剧变化时，主流就会与边界分离出现旋 涡以及水流流速分布的改变，从而消耗一部分能量。 ① 突然扩大
根据能量方程
z1 p1
1v12
2g
z2
p2
2 2 v2
2g
hw
即
hw ( z1
p1
) ( z2
A2 为管道收缩后断面面积。
四、实验步骤
1、实验前的准备 (1) 熟悉实验装置的结构，并关闭恒定水箱上水总阀。 (2) 启动水泵，慢慢开启沿程实验管的进水阀至全开状态， 使排管充水，并关闭其他管路的进水阀。
(3) 关闭进、排水阀，观察测压管的液柱高度是否齐平。
若不平，则需然后排除压差板上测压玻璃管中空气。
流体力学课程实习
刘刚
注意事项
1. 不要开启桌下的4个阀门；
2. 不要动与本次实验不相关的开关；
3. 注意脚下，避免绊倒，不要踩盖板； 4. 实验结束后，关掉水电； 5. 填写实验记录本。
第四讲
一、实验目的
局部阻力系数测定
1. 掌握测定管道局部阻力系数的方法；
2. 观察各种边界突变情况下的测压管水头线变化情况。
2、测录数据 (1) 调节进水阀门和出水阀门，使各组压差达到测压管可测 量的最大高度。
(2) 在水流稳定时，测读测压管的液柱高和前后的压差值。
(3) 流量 Q 用体积法测量。 (4) 调节出水阀门，适当减小流量，测读在新的工况下的实 验结果，共作3组。 (5) 用温度计测记本次实验的水温。
五、实验数据计算和处理