管道阻力计算
管道阻力损失计算
管道的阻力计算风管内空气流动的阻力有两种，一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失，称为摩擦阻力或沿程阻力；另一种是空气流经风管中的管件及设备时，由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失，称为局部阻力。
通常直管中以摩擦阻力为主，而弯管以局部阻力阻力为主（图6-1-1）。
图6-1-1 直管与弯管（一）摩擦阻力1．圆形管道摩擦阻力的计算根据流体力学原理，空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算：（6-1-1）对于圆形风管，摩擦阻力计算公式可改为：（6-1-2）圆形风管单位长度的摩擦阻力（又称比摩阻）为：（6-1-3）以上各式中λ——摩擦阻力系数；v——风秘内空气的平均流速，m/s；ρ——空气的密度，kg/m3；l——风管长度，m；Rs——风管的水力半径，m；f——管道中充满流体部分的横断面积，m2；P——湿周，在通风、空调系统中即为风管的周长，m；D——圆形风管直径，m。
摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管管壁的粗糙度有关。
在通风和空调系统中，薄钢板风管的空气流动状态大多数属于紊流光滑区到粗糙区之间的过渡区。
通常，高速风管的流动状态也处于过渡区。
只有流速很高、表面粗糙的砖、混凝土风管流动状态才属于粗糙区。
计算过渡区摩擦阻力系数的公式很多，下面列出的公式适用范围较大，在目前得到较广泛的采用：（6-1-4）式中K——风管内壁粗糙度，mm；D——风管直径，mm。
进行通风管道的设计时，为了避免烦琐的计算，可根据公式（6-1-3）和（6-1-4）制成各种形式的计算表或线解图，供计算管道阻力时使用。
只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个，即可利用线解图求得其余的两个参数。
线解图是按过渡区的λ值，在压力B0=101.3kPa、温度t0=20℃、宽气密度ρ0=1.204kg/m3、运动粘度v0=15.06×10－6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm、圆形风管等条件下得出的。
第三节管道阻力计算
第三节管道阻力计算管道阻力计算是管道工程设计中的一个重要环节，通过计算管道的阻力，可以确定管道系统的运行压力、流量和泵站功率等参数，从而合理设计管道系统，提高系统的运行效率。
管道阻力是指液体在管道中流动时受到的阻碍，其大小与管道的内径、长度、流量和流体性质等因素有关。
管道阻力计算的基本原理是根据管道的一维稳态流动理论，利用流体力学公式和实验数据，建立管道阻力计算公式。
一般来说，管道阻力可以分为摩阻、局部阻力和特殊情况阻力三种情况。
首先，摩阻是指由于流体黏性阻碍流体在管道中流动所产生的摩擦阻力。
管道摩阻损失的大小与管道的内径、长度、流速和流体性质等因素有关，一般可以通过Darcy-Weisbach公式或Colebrook公式进行计算。
其中Darcy-Weisbach公式为：ΔP=f×(L/D)×(ρV^2/2)其中ΔP为管道的压降，f为摩擦系数，L为管道长度，D为管道内径，ρ为流体密度，V为流速。
其次，局部阻力是指由于管道内部存在突变、弯曲、分支、阀门等特殊构件而产生的附加阻力。
局部阻力的计算通常通过失压系数或阻力系数进行，这些系数一般由实验数据确定。
常见的局部阻力计算公式有：ΔP=K×(ρV^2/2)其中ΔP为管道的压降，K为失压系数或阻力系数，ρ为流体密度，V为流速。
最后，特殊情况阻力是指由于特殊情况，如管道内部存在流动障碍物、气液两相流、可压缩流体等而产生的阻力。
这些阻力一般需要通过实验或专门的计算方法进行确定。
在实际的管道工程设计中，一般将管道阻力计算分为整体计算和局部计算两个步骤。
整体计算主要是根据管道的K-value或曼宁系数，计算管道的摩阻损失。
局部计算则是按照实际的管道布局和特殊构件，计算各个局部阻力的大小，并将其加入到整体计算中。
另外，为了提高计算的准确性，还需考虑管道的流型、流动状态和流体性质的影响。
总之，管道阻力计算是管道工程设计中的重要环节，通过合理计算管道阻力，可以为管道系统的设计和运行提供科学依据。
通风阻力计算公式汇总
通风阻力计算公式汇总通风阻力是流体在通过管道或设备时所经受的阻力。
在工程中，通风阻力的计算对于设计和优化通风系统至关重要。
下面是一些常用的通风阻力计算公式的汇总：1.管道阻力公式：管道阻力是通风系统中一个重要的组成部分。
下面是几种常见的管道阻力计算公式：-法氏方程公式：ΔP=(η*L/D)*(V^2/2g)其中，ΔP是管道阻力，η是比例系数（通常为0.02-0.05），L是管道长度，D是管道直径，V是流速，g是重力加速度。
-白寇厄尔公式：ΔP=η*(ρ*L/D)*(V^2/2)其中，ΔP是管道阻力，η是比例系数（通常为0.03-0.25），ρ是流体密度，L是管道长度，D是管道直径，V是流速。
-弗里若克公式：ΔP=η1*(ρ1*L1/D1)*(V1^2/2)+η2*(ρ2*L2/D2)*(V2^2/2)+...+ηn*(ρn*Ln/Dn)*(Vn^2/2)其中，ΔP是管道阻力，η是比例系数（通常为0.03-0.25），ρ是流体密度，L是管道长度，D是管道直径，V是流速。
以上公式可以根据具体问题中的参数进行计算，得到通风系统的管道阻力。
2.设备阻力公式：在通风系统中，除了管道阻力，设备也会产生阻力。
以下是几种常见的设备阻力计算公式：-弯头阻力：ΔP=ξ1*ρ*(V^2/2)其中，ξ是弯头阻力系数，常用值为0.25-1.0，ρ是流体密度，V是流速。
-扩散器阻力：ΔP=ξ2*(ρ*V^2/2)其中，ξ是扩散器阻力系数，常用值为0.09-0.35，ρ是流体密度，V是流速。
-突变阻力：ΔP=ξ3*(ρ*V^2/2)其中，ξ是突变阻力系数，常用值为1.5-10，ρ是流体密度，V是流速。
这些设备阻力公式可以帮助工程师根据具体设备的参数计算其阻力，从而优化通风系统设计。
3.阻力总和公式：在实际通风系统中，不仅仅有管道和设备阻力，还有其他因素如弯曲、分支、阻尼等会产生阻力。
以下是阻力总和公式的一个例子：ΔP=ΣΔP管道+ΣΔP设备+ΣΔP其他其中，ΔP是总阻力，ΣΔP管道表示管道阻力之和，ΣΔP设备表示设备阻力之和，ΣΔP其他表示其他因素的阻力之和。
暖通系统管道阻力计算
暖通系统管道阻力计算暖通系统管道阻力是指流体在管道中运动时所遇到的阻碍，该阻碍取决于管道的几何形状、内壁粗糙度以及流体的流动速度等因素。
管道阻力计算是设计和优化暖通系统的重要一环，合理估计管道阻力可以帮助确定合适的管道尺寸和泵的功率，以保证系统运行稳定且能耗低。
管道阻力的计算通常有两种方法：经验公式法和修正阻力系数法。
1.经验公式法：经验公式法是通过已有的实验数据和理论研究得出的不同管道类型的阻力计算公式。
这些公式通常是经过大量试验和比较验证得出的，适用于一定范围内的具体情况。
常见的经验公式有：Darcy-Weisbach公式、Chézy公式、Manning公式等。
以Darcy-Weisbach公式为例，其计算公式为：Hf=f*(L/D)*(V^2/2g),其中，Hf为管道阻力（Pa），f为阻力系数，L为管道长度（m），D 为管道直径（m），V为流速（m/s），g为重力加速度（m/s^2）。
2.修正阻力系数法：修正阻力系数法通常通过实验和计算得到，相对于经验公式法，其精度更高。
该方法将管道阻力计算分为局部阻力和整体阻力两部分。
局部阻力主要是指管道弯头、三通、放大收缩、扩大变径等构件引起的阻力，通常使用修正阻力系数进行计算；整体阻力主要是指管道直线段的阻力，通常使用经验公式法进行计算。
在计算管道阻力时，还需要考虑何种流体流动，是属于层流或者湍流。
层流流动是指流速低、流体粘性大、流线无交叉的流动状态；湍流流动是指流速高、流体粘性小、流线交叉的流动状态。
不同流动状态下，管道阻力计算公式也不同，一般通过雷诺数（Re）判断。
当Re<2000时，流动属于层流状态，可使用层流管道阻力计算公式；当2000<Re<4000时，流动处于过渡状态，可使用过渡区阻力计算公式；当Re>4000时，流动属于湍流状态，可使用湍流管道阻力计算公式。
综上所述，暖通系统管道阻力计算需要考虑管道的几何形状、内壁粗糙度、流体流动状态等因素，并结合经验公式法和修正阻力系数法进行计算。
管道阻力损失计算
风管空气流动的阻力有两种，一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而 产生的沿程能量损失，称为摩擦阻力或沿程阻力；另一种是空气流经风管中的管件及设 备时，由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失，称为局部阻 力。通常直管中以摩擦阻力为主，而弯管以局部阻力阻力为主（图 6-1-1）。
（6-1-10）
式中 Kr——管壁粗糙度修正系数；
K——管壁粗糙度，mm；
v——管空气流速，m/s。
表 6-1-1 各种材料的粗糙度 K
风管材料15～0.18 塑料板
0.01～0.05 矿渣石膏板
1.0 矿渣混凝土板
1.5 胶合板
1.0 砖砌体
3～6 混凝土
1～3 木板 0.2～1.0
矩形风管的水力半径
令
则 （6-1-11）
Dv 称为边长为 a×b 的矩形风管的流速当量直径。 （2）流量当量直径 设某一圆形风管中的空气流量与矩形风管的空气流量相等，并且单位长度摩擦阻力 也相等，则该圆形风管的直径就称为此矩形风管的流量当量直径，以 DL 表示。根据推 导，流量当量直径可近似按下式计算。
图 6-1-1 直管与弯管 （一）摩擦阻力 1．圆形管道摩擦阻力的计算 根据流体力学原理，空气在横断面形状不变的管道流动时的摩擦阻力按下式计算：
（6-1-1） 对于圆形风管，摩擦阻力计算公式可改为：
（6-1-2） 圆形风管单位长度的摩擦阻力（又称比摩阻）为：
（6-1-3） 以上各式中
λ——摩擦阻力系数； v——风秘空气的平均流速，m/s； ρ——空气的密度，kg/m3； l——风管长度，m； Rs——风管的水力半径，m；
(1) 比摩阻法 令
称 Rm 为比摩阻，Pa/m，其意义是单位长度管道的摩擦阻力。这样摩擦阻力计算式则 变换成下列表达式：
管道流动阻力的计算
流体在管道中流动，其流动阻力包括有：（1）（1）直管阻力：流体流经直管段时，由于克服流体的粘滞性及与管内壁间的磨擦所产生的阻力。
它存在于沿流动方向的整个长度上，故也称沿程直管流动阻力。
记为。
（2）（2）局部阻力：流体流经异形管或管件（如阀门、弯头、三通等）时，由于流动发生骤然变化引起涡流所产生的能量损失。
它仅存在流体流动的某一局部范围办。
记为。
因此，柏努利方程中项应为：说明：流动阻力可用不同的方法表示，——1kg质量流体流动时所损失的机械能，单位为J/kg;——1N重量流体流动时所损失的机械能，单位为m;——1体积流体流动时所损失的机械能，单位为Pa或。
1. 1.直管段阻力（h fz）的计算流体流经直管段时，流动阻力可依下述公式计算：[J/kg]或 [m][pa]式中，——磨擦阻力系数； l——直管的长度（m）； d——直管内直径（m）；——流体密度；u——流体在直管段内的流速（m/s）2．局部阻力(h fJ)的计算局部阻力的计算可采用阻力系数法或当量长度法进行。
1）1）阻力系数法：将液体克服局部阻力所产生的能量损失折合为表示其动能若干倍的方法。
其计算表达式可写出为：[J/kg] （a）或[m] (b)[pa][pa] (c其中，称为局部阻力系数，通常由实验测定。
下面列举几种常用的局部阻力系数的求法。
*突然扩大与突然缩小管路由于直径改变而突然扩大或缩小，所产生的能量损失按（b）或(c)式计算。
式中的流速u均以小管的流速为准，局部阻力系数可根据小管与大管的截面积之比从管件与阀门当量长度共线图曲线上查得。
*进口与出口流体自容器进入管内，可看作很大的截面A1突然进入很小的截面A2，即A2 /A1约等于0。
根据突然扩大与突然缩小的局部阻力系数图的曲线（b），查出局部阻力系数=，这种损失常称为进口损失，相应的系数又称为进口阻力系数。
若管口圆滑或喇叭状，则局部阻力系数相应减少，约为~。
流体自管子进入容器或从管子直接排放到管外空间，可看作很小的截面A1突然进入很大的截面A2截面即，A1/A2约等于0 ，从突然扩大与突然缩小的局部阻力系数图中曲线（a）可以查出局部阻力系数=1，这种损失常称为出口损失，相应的阻力系数又称为出口阻力系数。
关于阻力计算的公式
关于阻力计算的公式一、圆形直管内的流动阻力：1）计算水平圆管内阻力的一般公式—范宁（Fanning ）公式：22u d l f p ρ⋅⋅λ=∆①其中λ为摩擦系数，量纲为一；l 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Δp f 与流动管道长度呈正比；与管道直径呈反比，与流体动能ρu 2/2呈正比。
层流时摩擦系数有准确计算公式，是将式①和式②联立计算，完全靠理论推导方法得出。
公式如下：ρη=λu d 64由此式可见，圆形直管内流体层流流动时，摩擦系数与流体黏度呈正比，与管径、流速、流体密度呈反比。
湍流流动摩擦系数是根据实验得到的公式，最为常用是莫狄（Moody ）摩擦系数图。
2）层流时直圆管内的阻力计算公式—哈根-泊谡叶（Han gen-Poiseuille ）公式：2f lu 32p η=∆②由该式可见，层流时支管阻力Δp f 与管长l 、速度u 、黏度η的一次方成正比，与管径d 的平方呈反比。
二、局部阻力流体在管内流动时，还要受到管件、阀门等局部阻碍而增加的流动阻力，称为局部阻力。
它还包括由于流通截面的扩大或缩小而产生的阻力。
局部阻力可按式③计算：2u d l p 2e f ρλ=∆③或2u p 2f ρζ=∆④其中l e 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。
l e 和ζ都是由实验来确定的。
三、总阻力若将流体在管路中流动阻力归结为直管阻力和局部阻力之和，对于流体流动等直径管路，如果将局部阻力以当量长度表示，则阻力计算式为：g2u )d l l (g R h 2u )d l l (R p 2e f 2e f ∑+λ=∑=∑ρ∑+λ=∑ρ=∆或式中l —管路中直径为d 的直管长度，m;Σl e —管路上全部管件与阀门等的当量长度之和，m;u —流体流经管路的速度，m/s如果还有部分局部阻力必须用阻力系数表示，则阻力计算式为：g2u )d l l (g R h 2u )d l l (R p 2e f 2e f ζ∑+∑+λ=∑=∑ρζ∑+∑+λ=∑ρ=∆或式中Σζ—管路上部分管件和阀门等的阻力系数之和。
(完整版)管道阻力的基本计算方法
管道阻力计算空气在风管内的流动阻力有两种形式：一是由于空气本身的黏滞性以及空气与管壁间的摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力；另一是空气流经管道中的管件时(如三通、弯头等)，流速的大小和方向发生变化，由此产生的局部涡流所引起的阻力，称为局部阻力。
一、摩擦阻力根据流体力学原理，空气在管道内流动时，单位长度管道的摩擦阻力按下式计算：ρλ242v R R s m ⨯= (5—3) 式中 Rm ——单位长度摩擦阻力，Pa ／m ；υ——风管内空气的平均流速，m ／s ；ρ——空气的密度，kg ／m 3；λ——摩擦阻力系数；Rs ——风管的水力半径，m 。
对圆形风管：4D R s =(5—4)式中 D ——风管直径，m 。
对矩形风管 )(2b a abR s += (5—5)式中 a ，b ——矩形风管的边长，m 。
因此，圆形风管的单位长度摩擦阻力ρλ22v D R m ⨯= (5—6) 摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管内壁的粗糙度有关。
计算摩擦阻力系数的公式很多，美国、日本、德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采用的公式如下：)Re 51.27.3lg(21λλ+-=D K (5—7)式中 K ——风管内壁粗糙度，mm ；Re ——雷诺数。
υvd=Re (5—8)式中 υ——风管内空气流速，m ／s ；d ——风管内径，m ；ν——运动黏度，m 2／s 。
在实际应用中，为了避免烦琐的计算，可制成各种形式的计算表或线解图。
图5—2是计算圆形钢板风管的线解图。
它是在气体压力B ＝101．3kPa 、温度t=20℃、管壁粗糙度K ＝0．15mm 等条件下得出的。
经核算，按此图查得的Rm 值与《全国通用通风管道计算表》查得的λ／d 值算出的Rm 值基本一致，其误差已可满足工程设计的需要。
只要已知风量、管径、流速、单位摩擦阻力4个参数中的任意两个，即可利用该图求得其余两个参数，计算很方便。
图5—2 圆形钢板风管计算线解图[例] 有一个10m 长薄钢板风管，已知风量L ＝2400m 3／h ，流速υ＝16m ／s ，管壁粗糙度K ＝0．15mm ，求该风管直径d 及风管摩擦阻力R 。
管道阻力计算
（3）三通汇流要防止出现引射现象, 尽可能做到各分支管内流速相等. 分支管道中心线夹角要尽可能小, 一般要求不大于30°。
如图6-1-3。三通内流速不同的两股气流汇合时的碰撞，以及气流速度改变时形成涡流是造成局部阻力的原因。两股气流在汇合过程中的能量损失一般是不相同的，它们的局部阻力应分别计算。
令
则
（6-1-11）
Dv称为边长为a×b的矩形风管的流速当量直径。
（2）流量当量直径
设某一圆形风管中的空气流量与矩形风管的空气流量相等，并且单位长度摩擦阻力也相等，则该圆形风管的直径就称为此矩形风管的流量当量直径，以DL表示。根据推导，流量当量直径可近似按下式计算。
（6-1-2）
圆形风管单位长度的摩擦阻力（又称比摩阻）为：
（6-1-3）
以上各式中
λ——摩擦阻力系数；
v——风秘内空气的平均流速，m/s；
ρ——空气的密度，kg/m3；
（3）管壁粗糙度的修正
在通风空调工程中，常采用不同材料制作风管，各种材料的粗糙度K见表6-1-1。
当风管管壁的粗糙度K≠0.15mm时，可按下式修正。
Rm=KrRmo Pa/m （6-1-9）
Kr=（Kv）0.25 （6-1-10）
（6-1-4）
式中 K——风管内壁粗糙度，mm；
D——风管直径，mm。
进行通风管道的设计时，为了避免烦琐的计算，可根据公式（6-1-3）和（6-1-4）制成各种形式的计算表或线解图，供计算管道阻力时使用。只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个，即可利用线解图求得其余的两个参数。线解图是按过渡区的λ值，在压力B0=101.3kPa、温度t0=20℃、宽气密度ρ0=1.204kg/m3、运动粘度v0=15.06×10－6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm、圆形风管等条件下得出的。当实际使用条件下上述条件不相符时，应进行修正。
管道阻力计算
管道阻力的计算公式为：r =（λ/ D）*（ν^ 2 *γ/ 2G）。
ν-速度（M / s）; λ-电阻系数；γ-密度（kg / m3）; D-管道直径（米）；P-压力（kgf / m2）; R-沿途的摩擦阻力（kgf / m2）；L-管道长度（米）；G-重力加速度= 9.8。
压力可以按以下方式转换为PA：1 pa = 1 / 9.81（kgf / m2）。
管道中的流体阻力管道中流体的流动阻力可分为摩擦阻力和局部阻力。
摩擦阻力是指当流体流过一定直径的直管时，由流体内部摩擦引起的阻力，也称为摩擦阻力，以HF表示。
局部阻力主要是由流经管件，阀门的流体以及管道横截面的突然膨胀或减小引起的，也称为主体阻力，由HJ表示。
管道中流体的总阻力为∑H = HF + HJ。
开发资料：流体阻力的类型如下：由于空气的粘性作用，物体表面会产生与物体表面相切的摩擦。
所有摩擦力的合力称为摩擦阻力。
耐压降性称为由垂直于物体表面的气压引起的耐压差性。
在不考虑粘度和不存在尾流的情况下，亚音速流中物体的抗压降特性为零（请参见提升线理论）。
在实际流体中，不仅会产生摩擦阻力，而且表面上的压力分布也会与理想流体中的压力分布不同，并且会产生压差阻力。
对于具有良好流线形形状的物体，由于没有边界层分离（请参见边界层）的情况，由粘度引起的压降阻力远小于由摩擦引起的压降阻力。
对于非流线型物体，边界层的分离将导致很大的压降阻力，这成为总阻力的主要部分。
当机翼或其他物体产生升力时，沿着流动方向在物体后面会形成尾流涡流。
与尾涡相关的电阻称为感应电阻，其值与升力的平方大致成比例。
在跨音速流（见跨音速流）或超音速流（见超音速流）中，会产生冲击波，冲击波后会产生机械能的损失，所产生的阻力称为波阻，这是波的另一种形式。
抵抗性。
处于加速运动中的物体将带动周围的流体一起加速，从而导致一部分附加阻力，这通常由虚拟附着质量与物体加速度的乘积表示。
船舶在水上航行时会产生水波，与之相关的阻力称为造波阻力。
(完整版)管道阻力的基本计算方法
管道阻力计算空气在风管内的流动阻力有两种形式：一是由于空气本身的黏滞性以及空气与管壁间的摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力；另一是空气流经管道中的管件时(如三通、弯头等)，流速的大小和方向发生变化，由此产生的局部涡流所引起的阻力，称为局部阻力。
一、摩擦阻力根据流体力学原理，空气在管道内流动时，单位长度管道的摩擦阻力按下式计算：242v R R s m(5—3) 式中Rm ——单位长度摩擦阻力，Pa ／m ；υ——风管内空气的平均流速，m ／s ；ρ——空气的密度，kg ／m 3；λ——摩擦阻力系数；Rs ——风管的水力半径，m 。
对圆形风管：4D R s(5—4)式中D ——风管直径，m 。
对矩形风管)(2b a ab R s(5—5)式中a ，b ——矩形风管的边长，m 。
因此，圆形风管的单位长度摩擦阻力22v D R m (5—6)摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管内壁的粗糙度有关。
计算摩擦阻力系数的公式很多，美国、日本、德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采用的公式如下：)Re 51.27.3lg(21D K (5—7)式中K ——风管内壁粗糙度，mm ；Re ——雷诺数。
vd Re(5—8) 式中υ——风管内空气流速，m ／s ；d ——风管内径，m ；ν——运动黏度，m 2／s 。
在实际应用中，为了避免烦琐的计算，可制成各种形式的计算表或线解图。
图5—2是计算圆形钢板风管的线解图。
它是在气体压力B ＝101．3kPa 、温度t=20℃、管壁粗糙度K ＝0．15mm 等条件下得出的。
经核算，按此图查得的Rm 值与《全国通用通风管道计算表》查得的λ／d 值算出的Rm 值基本一致，其误差已可满足工程设计的需要。
只要已知风量、管径、流速、单位摩擦阻力4个参数中的任意两个，即可利用该图求得其余两个参数，计算很方便。
管道内的局部阻力及损失计算
管道内的局部阻力及损失计算1.突然变宽或变窄的管道段：当管道内的截面突然变宽或变窄时，会引起阻力的增加。
根据连续性方程，流过突变截面的流量必须相同，所以流速也会随之改变。
可以使用Venturi公式来计算突变截面的压力损失：ΔP=(ρ*v^2/2)*(1/A1^2-1/A2^2)其中，ΔP是压力损失，ρ是流体的密度，v是流体的速度，A1和A2分别是突变前后的截面面积。
2.弯头、三通和四通管道：弯头和管道的交叉处会造成流体流动方向的改变，从而引起阻力。
不同类型的弯头、三通和四通管道有不同的阻力特性。
常用的计算方法是使用阻力系数来计算压力损失：ΔP=K*(ρ*v^2/2)其中，ΔP是压力损失，ρ是流体的密度，v是流体的速度，K是阻力系数，根据实际情况选择合适的数值。
3.收缩和扩张截面：当管道内的截面收缩或扩张时，流速会相应地增加或减小，并引起一定的压力损失。
hL=K*(v^2/2g)其中，hL是单位长度的压力损失，K是阻力系数，v是流体的速度，g是重力加速度。
4.管道内的阀门和节流装置：阀门和节流装置会在管道内引起阻力，其大小与装置类型、开关程度和流速等因素有关。
一般来说，可以使用阻力系数来计算阀门和节流装置的压力损失。
以上介绍了常见的管道内局部阻力的计算方法，通过选择合适的阻力系数和计算公式，可以对管道内局部阻力进行准确的评估。
在实际应用中，还应注意对其它特殊构造或结构的局部阻力进行适当的调整和考虑。
最后要注意的是，管道内局部阻力会导致流体能量损失，这会造成管道系统的能量耗散，所以在设计和选择管道系统时，需要合理估算管道的压力损失，以保证流体的正常运行和系统的高效性。
(完整版)管道阻力的基本计算方法.doc
管道阻力计算空气在风管内的流动阻力有两种形式：一是由于空气本身的黏滞性以及空气与管壁间的摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力；另一是空气流经管道中的管件时 (如三通、弯头等 )，流速的大小和方向发生变化，由此产生的局部涡流所引起的阻力，称为局部阻力。
一、摩擦阻力根据流体力学原理，空气在管道内流动时，单位长度管道的摩擦阻力按下式计算：v2R m4R s 2 (5— 3)式中Rm——单位长度摩擦阻力，Pa／m；υ——风管内空气的平均流速，m／ s；ρ——空气的密度，kg／ m3；λ——摩擦阻力系数；Rs——风管的水力半径，m。
对圆形风管：R s D4 (5— 4)式中D——风管直径， m。
对矩形风管R sab2(a b) (5— 5)式中a， b——矩形风管的边长， m。
因此，圆形风管的单位长度摩擦阻力R mv2D 2 (5— 6)摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管内壁的粗糙度有关。
计算摩擦阻力系数的公式很多，美国、日本、德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采用的公式如下：1 2 lg( K 2.51 )3.7D Re (5— 7)式中K ——风管内壁粗糙度，mm；Re——雷诺数。
Re vd(5—8)式中υ——风管内空气流速，m／ s；d——风管内径，m；ν——运动黏度，m2／ s。
在实际应用中，为了避免烦琐的计算，可制成各种形式的计算表或线解图。
图5— 2 是计算圆形钢板风管的线解图。
它是在气体压力B＝101． 3kPa、温度 t=20 ℃、管壁粗糙度K ＝ 0．15mm 等条件下得出的。
经核算，按此图查得的Rm 值与《全国通用通风管道计算表》查得的λ／ d 值算出的Rm 值基本一致，其误差已可满足工程设计的需要。
只要已知风量、管径、流速、单位摩擦阻力 4 个参数中的任意两个，即可利用该图求得其余两个参数，计算很方便。
图 5— 2 圆形钢板风管计算线解图[例 ]有一个10m长薄钢板风管，已知风量L ＝ 2400m3／ h，流速υ＝ 16m／ s，管壁粗糙度 K ＝ 0． 15mm，求该风管直径 d 及风管摩擦阻力R。
抽真空时管道阻力计算公式
抽真空时管道阻力计算公式在工业生产中，抽真空是一项常见的工艺操作，用于吸取管道中的空气或其他气体，以达到产生真空的目的。
在进行抽真空操作时，管道的阻力是一个非常重要的参数，它直接影响了真空泵的抽真空效率和能耗。
因此，准确计算管道阻力是非常重要的。
管道阻力的计算涉及到多个因素，包括管道长度、管道直径、管道内壁粗糙度、气体流速等。
在实际工程中，一般采用以下公式来计算管道阻力：ΔP = f (L/D) (ρv^2)/2。
其中，ΔP为管道阻力，单位为帕斯卡（Pa）；f为摩擦阻力系数；L为管道长度，单位为米（m）；D为管道直径，单位为米（m）；ρ为气体密度，单位为千克/立方米（kg/m³）；v为气体流速，单位为米/秒（m/s）。
摩擦阻力系数f是一个与管道内壁粗糙度、管道流态、气体种类等因素有关的参数，通常需要通过实验或查阅相关资料来确定。
在一般工程中，可以根据经验值来估算摩擦阻力系数。
在进行管道阻力计算时，需要注意以下几点：1. 确定管道长度和直径，管道长度和直径是影响管道阻力的重要因素，需要准确测量或确定。
2. 确定气体流速，气体流速是计算管道阻力的关键参数，需要根据实际情况进行测量或估算。
3. 确定气体密度，气体密度是管道阻力计算中的另一个重要参数，通常需要根据气体种类和工作条件来确定。
4. 确定摩擦阻力系数，摩擦阻力系数是影响管道阻力的关键因素，需要根据实际情况进行确定。
在实际工程中，通常会采用以上公式来计算管道阻力，然后根据计算结果来选择合适的真空泵和管道尺寸，以达到预期的抽真空效果。
通过合理计算管道阻力，可以有效提高真空系统的工作效率，降低能耗，减少生产成本。
此外，在进行管道阻力计算时，还需要考虑管道的布局和连接方式，以及管道内的弯头、分支等对流体流动的影响。
这些因素都会对管道阻力产生影响，需要在计算中进行综合考虑。
总之，管道阻力的计算是抽真空工艺中非常重要的一环，它直接影响了真空泵的抽真空效率和能耗。
管道阻力计算
第三节 管道阻力空气在风管内的流动阻力有两种形式：一是由于空气本身的黏滞性以及空气与管壁间的摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力；另一是空气流经管道中的管件时(如三通、弯头等)，流速的大小和方向发生变化，由此产生的局部涡流所引起的阻力，称为局部阻力。
一、摩擦阻力根据流体力学原理，空气在管道内流动时，单位长度管道的摩擦阻力按下式计算：ρλ242v R R s m ⨯= (5—3) 式中 Rm ——单位长度摩擦阻力，Pa ／m ；υ——风管内空气的平均流速，m ／s ；ρ——空气的密度，kg ／m 3；λ——摩擦阻力系数；Rs ——风管的水力半径，m 。
对圆形风管：4D R s =(5—4)式中 D ——风管直径，m 。
对矩形风管 )(2b a abR s += (5—5)式中 a ，b ——矩形风管的边长，m 。
因此，圆形风管的单位长度摩擦阻力ρλ22v D R m ⨯= (5—6) 摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管内壁的粗糙度有关。
计算摩擦阻力系数的公式很多，美国、日本、德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采用的公式如下：)Re 51.27.3lg(21λλ+-=D K (5—7)式中 K ——风管内壁粗糙度，mm ；Re ——雷诺数。
υvd=Re (5—8)式中 υ——风管内空气流速，m ／s ；d ——风管内径，m ；ν——运动黏度，m 2／s 。
在实际应用中，为了避免烦琐的计算，可制成各种形式的计算表或线解图。
图5—2是计算圆形钢板风管的线解图。
它是在气体压力B ＝101．3kPa 、温度t=20℃、管壁粗糙度K＝0．15mm 等条件下得出的。
经核算，按此图查得的Rm 值与《全国通用通风管道计算表》查得的λ／d 值算出的Rm 值基本一致，其误差已可满足工程设计的需要。
只要已知风量、管径、流速、单位摩擦阻力4个参数中的任意两个，即可利用该图求得其余两个参数，计算很方便。
图5—2 圆形钢板风管计算线解图[例] 有一个10m 长薄钢板风管，已知风量L ＝2400m 3／h ，流速υ＝16m ／s ，管壁粗糙度K ＝0．15mm ，求该风管直径d 及风管摩擦阻力R 。
关于通风管道阻力的计算与公式和方法
关于通风管道阻力的计算与公式和方法通风管道阻力是指空气在管道内流动过程中所克服的运动阻力，计算和求解通风管道阻力是工程设计中非常重要的一项内容。
下面将介绍通风管道阻力的计算公式和方法。
一、计算公式：通风管道阻力的计算公式一般可以分为两种情况：对于圆形管道，采用简化计算公式；对于非圆形管道，一般采用雷诺数公式或进口流量公式。
1.圆形管道的简化计算公式：（1）流量公式：Q=πd²V/4其中，Q为流量，d为管道直径，V为流速。
（2）雷诺数公式：Re=dVρ/μ其中，Re为雷诺数，ρ为空气密度，μ为空气动力粘度。
（3）彭伯托公式：ΔP=KQ²其中，ΔP为管道阻力，K为阻力系数，Q为流量。
2.非圆形管道的计算公式：非圆形管道的计算公式相对复杂，一般需要根据具体的几何形状和流速情况进行求解。
二、计算方法：通风管道阻力的计算方法主要有以下几种：1.试算法：试算法是通过对不同管道直径和流速的组合进行试算，根据实测数据绘制函数曲线，然后通过函数曲线来计算阻力。
这种方法相对简单易行，适用于不需要精确计算的情况。
2.实测法：实测法是通过在实际通风系统中进行流量和压力的实测，然后根据实测数据来计算阻力。
这种方法的计算结果较为准确，但需要实际设备和条件的支持。
3.数值模拟法：数值模拟法是利用计算机进行数值模拟，通过对通风系统进行建模，并利用数值方法求解流场和压力场分布，从而计算阻力。
这种方法的计算结果精度较高，但需要一定的计算资源和专业软件的支持。
4.经验公式法：经验公式法是通过总结和归纳大量实测数据，得出经验公式来计算阻力。
这种方法适用于一般工程设计情况下的快速计算，但精度相对较低。
三、影响因素：通风管道阻力的计算还需要考虑一些影响因素，如管道长度、管道直径、流速、管道材料、管道内壁粗糙度等。
不同的影响因素会对通风管道阻力产生不同程度的影响，因此在计算阻力时需要综合考虑。
综上所述，通风管道阻力的计算需要根据具体的管道形状和流动条件选择合适的计算公式和方法，并考虑影响因素来进行精确计算。
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第三节 管道阻力
空气在风管内的流动阻力有两种形式：一是由于空气本身的黏滞性以及空气与管壁间的
摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力；另一是空气流经管道中的管件时(如三通、弯头等)，流速
的大小和方向发生变化，由此产生的局部涡流所引起的阻力，称为局部阻力。
一、摩擦阻力
根据流体力学原理，空气在管道内流动时，单位长度管道的摩擦阻力按下式计算：
ρλ
242
v R R s m ⨯= (5—3) 式中 Rm ——单位长度摩擦阻力，Pa ／m ；
υ——风管内空气的平均流速，m ／s ；
ρ——空气的密度，kg ／m 3；
λ——摩擦阻力系数；
Rs ——风管的水力半径，m 。
对圆形风管：
4D R s =
(5—4)
式中 D ——风管直径，m 。
对矩形风管 )(2b a ab
R s += (5—5)
式中 a ，b ——矩形风管的边长，m 。
因此，圆形风管的单位长度摩擦阻力
ρλ
22
v D R m ⨯= (5—6) 摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管内壁的粗糙度有关。
计算摩擦阻力系
数的公式很多，美国、日本、德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采用的公
式如下：
)Re 51.27.3lg(21
λλ+-=D K (5—7)
式中 K ——风管内壁粗糙度，mm ；
Re ——雷诺数。
υvd
=Re (5—8)
式中 υ——风管内空气流速，m ／s ；
d ——风管内径，m ；
ν——运动黏度，m 2／s 。
在实际应用中，为了避免烦琐的计算，可制成各种形式的计算表或线解图。
图5—2是
计算圆形钢板风管的线解图。
它是在气体压力B ＝101．3kPa 、温度t=20℃、管壁粗糙度K
＝0．15mm 等条件下得出的。
经核算，按此图查得的Rm 值与《全国通用通风管道计算表》
查得的λ／d 值算出的Rm 值基本一致，其误差已可满足工程设计的需要。
只要已知风量、
管径、流速、单位摩擦阻力4个参数中的任意两个，即可利用该图求得其余两个参数，计算
很方便。
图5—2 圆形钢板风管计算线解图
[例] 有一个10m 长薄钢板风管，已知风量L ＝2400m 3／h ，流速υ＝16m ／s ，管壁粗
糙度K ＝0．15mm ，求该风管直径d 及风管摩擦阻力R 。
解 利用线解图5—2，在纵坐标上找到风量L ＝2400m 3／h ，从这点向右做垂线，与流
速υ＝16m ／s 的斜线相交于一点，在通过该点表示风管直径的斜线上读得d ＝230mm 。
再
过该点做垂直于横坐标的垂线，在与表示单位摩擦阻力的横坐标交点上直接读得Rm ＝
13．5Pa ／m 。
该段风管摩擦阻力为：
R ＝R m l ＝13．5×10Pa ＝135Pa
无论是按照《全国通用通风管道计算表》，还是按图5—2计算风管时，如被输送空气的
温度不等于20℃，而且相差较大时，则应对R 。
值进行修正，修正公式如下：
t m m K R R ' (5—9)
式中 'm R ——在不同温度下，实际的单位长度摩擦阻力，Pa ；
Rm ——按20℃的计算表或线解图查得的单位摩擦阻力，Pa ；
Kt ——摩擦阻力温度修正系数，如图5—3所示。
图5—3 摩擦阻力温度修正系数
钢板制的风管内壁粗糙度K 值一般为0．15mm 。
当实际使用的钢板制风管，其内壁粗
糙度K 值与制图表数值有较大出入时，由计算图表查得的单位摩擦阻力Rm 值乘以表5—3
中相应的粗糙度修正系数。
表中υ为风管内空气流速。
表5—3 管壁粗糙度修正系数
对于一般的通风除尘管道，粉尘对摩擦阻力的影响很小，例如含尘浓度为50g／m3时，所增大的摩擦阻力不超过2％，因此一般情况下可忽略不计。
二、局部阻力
各种通风管道要安装一些弯头、三通等配件。
流体经过这类配件时，由于边壁或流量的改变，引起了流速的大小、方向或分布的变化，由此产生的能量损失，称为局部损失，也称局部阻力。
局部阻力主要可分为两类：①流量不改变时产生的局部阻力，如空气通过弯头、渐扩管、渐缩管等；②流量改变时所产生的局部阻力，如空气通过三通等。
局部阻力可按下式计算：
22
ρυ
ξ
=
Z
(5—10)
式中Z——局部阻力，Pa；
ξ——局部阻力系数，见表5—4；
υ——空气流速，m／s；
ρ—空气密度，kg／m3。
上式表明，局部阻力与其中流速的平方成正比。
局部阻力系数通常都是通过实验确定的。
可以从有关采暖通风手册中查得。
表5—4列出了部分管道部件的局部阻力系数值。
在计算通风管道时，局部阻力的计算是非常重要的一部分。
因为在大多数情况下，克服局部阻力而损失的能量要比克服摩擦阻力而损失的能量大得多。
所以，在制作管件时，如何采取措施减少局部阻力是必须重视的问题。
表5—4 常见管件局部阻力系数
下面通过分析几种常见管件产生局部阻力的原因，提出减
少局部阻力的办法。
1．三通
图5—4为一合流三通中气流的流动情况。
流速不同的1、2两股气流在汇合时发生碰撞，以及气流速度改变时形成涡流是产生局部阻力的原因。
三通局部阻力的大小与分支管中心夹角、三通断面形状、支管与总管的面积比和流量比(即流速比)有关。
图5—4 合流三通中气流流动状态
为了减少三通局部阻力，分支管中心夹角。
应该取得小一些，一般不超过30°。
只有在安装条件限制或为了平衡阻力的情况下，才用较大的夹角，但在任何情况下，都不宜做成垂直的“T”形三通。
为了避免出现引射现象，应尽可能使总管和分支管的气流速度相等，即按υ3＝υ1=υ2来确定总管和分支管的断面积。
这样，风管断面积的关系为：F3＝F1+F2。
2．弯头
当气流流过弯头时(见图5—5)，由于气流与管壁的冲击，产生了涡流区Ⅰ；又由于气流的惯性，使边界层脱离内壁，产生了涡流区Ⅱ。
两个涡流区的存在，使管道中心处的气流速度要比管壁附近大，因而产生了旋转气流。
涡流区的产生和气流的旋转都是造成局部阻力的原因。
图5—5 弯头中气流流动状况
实验证明，增大曲率半径可以使弯头内的涡流区和旋转运动减弱。
但是弯头的曲率半径也不宜太大，以免占用的空间过大，一般取曲率半径R等于弯头直径的1～2倍。
在任何情况下，都不宜采用90°的“Г”形直角弯头。
3．渐缩或渐扩管
渐缩或渐扩管的局部阻力是由于气流流经管件时，断面和流速发生变化，使气流脱离管壁，形成涡流区而造成的。
图5—6是渐扩管中气流的流动状况，
图5—6 渐扩管中气流流动状况
实验证明，渐缩或渐扩管中心角。
越大，涡流区越大，能量损失也越大。
为了减少渐缩、渐扩管的局部阻力，必须减小中心角α，缓和流速分布的变化，使涡流区范围缩小。
通常中心角。
不宜超过45°。
三、系统阻力
整个通风除尘系统的阻力称为系统阻力，它包括吸尘罩阻力、风管阻力、除尘器阻力和出口动压损失4部分。
四、通风管道的压力分布
图5—7所示为一简单通风系统，其中没有管件、吸尘罩和除尘器，假定空气在进口A和出口C处局部阻力很小，可以忽略不计，系统仅有摩擦阻力。
图5—7 仅有摩擦阻力的风管压力分布
按下列步骤可以说明该风管压力分布。
(1)定出风管中各点的压力。
风机开动后，空气由静止状态变为运动状态。
因为风管断面不变，所以各点(断面)的空气流速相等，即动压相等。
各点的动压分布分别为：
[点A]
[点B]
全压空气从点A流至点月时要克服风管的摩擦阻力，所以点B的全压(即风机吸入口的全压)为：
式中Rm——风管单位长度摩擦阻力，Pa／m；
l1——从点A至点B的风管长度，m。
由式(5—11)可以看出，当风管内空气流速不变时，风管的阻力是由降低空气的静压来克服的。
[点C]
当空气排入大气时，这一能量便全部消失在大气中，称为风管出口动压损失。
[点B′]
空气由点B′流至点C需要克服摩擦阻力Rml2，所以：
(2)把以上各点的数值在图上标出，并连成直线，即可绘出压力分布图。
如图5—7所示。
风机产生的风压Hf等于风机进、出口的全压差，即
从风管压力分布图和计算结果可以给人们以下启示。
①风机产生的风压等于风管的阻力及出口动压损失之和，亦即等于系统阻力。
换句话说，系统的阻力是由风机产生的风压来克服的。
对于包括有管件、吸尘罩和除尘器的复杂系统，系统阻力中还包括这些部件和设备的阻力。
②风机吸入段的全压和静压都是负值，风机压出段的全压和静压一般情况下均是正值。
因此，风管连接处不严密时，会有空气漏人和逸出。
前者影响吸尘效果，后者影响送风效果或造成粉尘外逸。
——化学工业出版社，2004年5月。