摩阻系数计算公式汇总
摩阻系数
管道摩阻力的理论公式在许多文章和手册中都曾经出现过，后来集中反映在GB 50268-97《给水排水管道工程施工及验收规范》中。
规范的6.4.8条规定，顶管的顶力可按下式计算：式中P—计算的总顶力(kN)；γ—管道所处土层的重力密度(kN/m3)；D1—管道的外径(m)；H—管道顶部以上覆盖土层的厚度(m)；φ—管道所处土层的内摩擦角(°);ω—管道单位长度的自重(kN/m)，(笔者：应改为由自重产生的力)；L—管道的计算顶进长度(m)；f—顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数；PF—顶进时，工具管的迎面阻力(kN)。
仅就管道摩擦力而言，上述公式可以简化。
设p为单位长度管道的摩阻力，则：这一公式引用了摩擦力的基本理论：摩擦阻力等于正压力乘摩擦系数。
摩擦系数f采用已有的成果，所以问题的讨论重点转移到正压力的计算上来，式中的tg2(45°-φ/2)是主动土压力系数，用K1来表示：K1=tg2(45°-φ/2),代入上式得：稍作变化，将上式改写如下：此式的物理意义是：管道摩助力等于管顶土压力强度与水平管轴线处主动土压力强度之和的2倍，乘以管道直径，再乘以摩擦系数，另外再加上管道自重所产生的摩阻力。
上式中第1项是管顶土压力和管底地基应力引起的摩阻力，第2项是管道两侧主动土压力引起的摩阻力，计算时采用了每个方向上的单位土压力乘以管道外径D1作为正压力，这种计算方法即违背了摩擦力的基本理论，因为除管顶、管底和水平管轴线两侧共4处土压力以外，所有的土压力与管道表面不垂直，并非是正压力。
二、理论公式的推导假设土压力表示方法适用于圆形管道，下面按摩阻力的基本理论来推导摩阻力的理论公式。
1.管顶土压力造成的正压力管顶土压力强度q1是常量，并且有：q1=γH。
在角度为α的圆周上取一微面ds，对应ds的圆心角为dα。
设作用于ds上的垂直土压力为dNV。
则: dNV=q1sinαds设作用于ds上的正压力为dN。
排水管网系数计算公式
排水管网系数计算公式排水管网是城市基础设施中十分重要的一部分，它能够有效地排除雨水和污水，保障城市的环境卫生和居民的生活质量。
在排水管网的设计和建设过程中，需要对其进行系数计算，以确保其能够正常运行并满足城市的排水需求。
本文将介绍排水管网系数计算公式及其应用。
排水管网系数计算公式通常包括以下几个方面的内容：管道摩阻系数、管道内径、管道长度、流量系数等。
其中，管道摩阻系数是排水管网系数计算中最为关键的参数之一。
管道摩阻系数是指单位长度内管道对流体的阻力大小，它的大小直接影响着管道的输水能力和排水效率。
通常情况下，管道摩阻系数可以通过以下公式进行计算：f = 0.25 / (log10(ε/3.7D + 5.74/Re^0.9))^2。
其中，f为摩阻系数，ε为管道壁粗糙度，D为管道直径，Re为雷诺数。
通过这个公式，可以计算出不同管道在不同流速下的摩阻系数，从而为排水管网的设计提供重要的参考依据。
另外，管道内径和长度也是排水管网系数计算中需要考虑的重要参数。
一般来说，管道内径越大，摩阻系数越小，输水能力越强；而管道长度越长，摩阻系数越大，输水能力越弱。
因此，在排水管网的设计中，需要根据实际情况合理选择管道的内径和长度，以确保排水管网能够满足城市的排水需求。
此外，流量系数也是排水管网系数计算中不可忽视的参数。
流量系数是指单位时间内通过管道的水流量，它的大小直接影响着排水管网的排水能力和排水效率。
一般情况下，流量系数可以通过以下公式进行计算：Q = A V。
其中，Q为流量，A为管道的横截面积，V为水流速度。
通过这个公式，可以计算出不同管道在不同流速下的流量系数，从而为排水管网的设计提供重要的参考依据。
综上所述，排水管网系数计算公式包括管道摩阻系数、管道内径、管道长度和流量系数等多个方面的内容。
这些参数的大小直接影响着排水管网的排水能力和排水效率，因此在排水管网的设计和建设过程中，需要对其进行综合考虑，并根据实际情况合理选择参数数值，以确保排水管网能够正常运行并满足城市的排水需求。
【doc】四川油田输气管线摩阻系数计算公式
四川油田输气管线摩阻系数计算公式1999年l1月石油ACTAPETROLE1SINICA第2O卷第6期.四川油田输气管线摩阻系数计算公式斗一I1/'毛玲,『|777j/(四川大学)(石—(四川石油管理局)f,'摘要:应用素流力学理论.分别对光滑昔紊流,部分粗糙管紊箍和完全租糙昔素流三种情况,导出了摩阻秉敷与雷诺敷和租糙度的关联式利用四川油田理持昔蝮运行敷据和鼓学方法拟台出摩阻幕敷计算公式,利用其他臂线敷据比较拟台公式计算结果与实际唪阻系敷的误差:结粜表明,遗些公式的误差至少比现场常用的PanhandleA公式小14以上,比PanhandleB盛式小21%以上:主题词:圭立虚挂;兰垒耋;笪重些四川旦1前言随着天然气利用和开发的日益广泛,输气管道水力计算变得越来越重要.从本世纪初开始,国外就对此做了大量的工作.他们根据流体力学知识以及实验与现场数据,提出了一整套天然气流动理论.目前,我国在这方面的研究较少,输气管线设计与管理仍广泛沿用Panhandle公式.由于技术条件的不同,该式不符合中国天然气工业的发展状况因此提出一套适合中国,尤其是四JII油田现场条件的水力计算公式,已是输气管道设计与管理的迫切要求.在川南和川西北选择6条管线作为研究对象,共测得数据1629组.在查阅大量国内外有关文献[1和分析大量现场数据的基础上,提出了适用于四川油田输气管线的摩阻系数计算公式.2摩阻系数关联式的推导2.1利用简化混台长度经验公式推导摩阻系数关联式将Nikuradse混合长度公式简化为I/R=0,14一O.14(】一/R)..这里,z为混合长度;R 为管道半径为原点在内壁,指向圆心的坐标.由此推导出流速分布公式为.-～筹～rctsJ式中一为最大流速j"为流速jV,为摩阻流速;为常数,一0.14.2.1.1光滑管紊流公式由紊流理论【,粘性次层厚度岛与fly.成正比,这里为运动粘度.由式(1),可得平均流速="一--4.76V根据式(1),平均流速公式以及光滑管紊流的性质,可得—一4In(Re√)+一(2)式中^为摩阻系数;口,b,c,d为待定常数;Re为雷诺数.若假设粘性次层厚度岛与v/v 成正式,则摩阻系数公式的形式变为口ln(R—)十十c(3)+邦永刚.男,1963年5月生.1993年于西南石油学院石油工程系获博士学位,1995年于四川大学获博士后证书.瑰为四川大学鼓授.叠讯赴:四JIl省成都市.邮政编码:610065.78石油第20卷21.2完全粗糙管紊流公式此时粘性次层已不能覆盖粗糙突起.假设Y—e时粗糙度e代替,可推得完全粗糙管摩阻系数公式去n+去+c式中D为管线直径U—u,且壁面粗糙突起处流速U与V.成正比.用当量去n(一+c㈨2.2由V onKarman速度分布律推导摩阻系数公式由V onKarman相似性假设可推得管内流速分布律']…一√]+2.2.1光滑管紊流公式根据式(j),用类似方法可推得lalnRe++c2-22晃全租挺臂萧习If公式设y=s时,--U,因此由式(5),可得一x+一|+设与V.成正比,并注意V.与^的关系,由式(7)可得去～-n++c3拟合关联式中的待定常数3.1摩阻系数关联式(5)(6)(7)(8)根据上述推导及现有摩阻系数公式,可得摩阻系数结构关联式.3.1.1光滑管紊流式(2)和式(3)可用于研究光滑管紊流.3.1.2部分粗糙管紊流适合光滑区的PanhandleA公式^一0.08472R_.";适合完全粗糙区的PanhandleB公式;^一0.01471Re'.由于部分粗糙区位于光滑区与完全粗糙区之间,所以对部分粗糙管紊流,可得关联式^一aRe(9)同理,也可以利用式(3)研究部分粗糙管紊流.由文献[2]中的AIuy公式,可得如下关联式Ibn【+南)(1o)3.1.3完全粗糙管紊流式(4a)和式(4b)可以用于研究完全粗糙管紊流.由Nikuradse公式,可得关联式—～g【寺)+b(11)3.2拟台公式利用上述关联式和四川油田现场数据,拟合各公式中的常数,可得到相应的摩阻系数公式.第6期四川油田输气管线摩阻系数计算公式3.2.13.2.2光臂冒甭丽公式—一一49.11351n(Re一72265.1)一塑+660.455^^去-2l275601一2….3g)一一24_426o√^—一一l1.00111n(ReT)一2259928+152.465√^-v'部分租糙管紊流公式一0.046577Re一.'.'..去26407ln(R59.03)+_25_8549—o.ooss6(+!旦;)..".'3.2.3完全租糙管紊流公式万1zsⅢn一87534,3sssss去一0.598190n【一s.)一埘?寺+1.018404现场检验去一5.40798一.?..s..og((12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(2O)从四川油田正在运行中的输气管线上测得数据(包括起点压力,终点压力,温度和流量),分别对光滑管紊流,部分粗糙管紊流和完全粗糙管紊流计算各工况下的摩阻系数,即为测量摩阻系数.在计算摩阻系数中,使用全苏气体研究所对于干燥天然气的经验公式计算压缩因子.根据四川石油管理局输气公司对所研究管线粗糙度的测量结果,取当量粗糙度为25tzm.再利用上述拟合公式计算相应的摩阻系数.比较摩阻系数计算值与测量值之间的误差.比较结果见表1～3,其中表内的平均误差是所有误差取绝对值后再平均所得到的误差值,最大误差是其绝对值最大的误差值.裹1光滑蕾蠢流公式的计算螬果夏误差比较Table1Calculationresnltsanderrorcomparisonofturlmlentformulasforsmoothpipe8O石油第20卷由表l可见,公式(12)的平均误差最小,但考虑到它的形式为隐式,使用时需迭代,并且有时迭代不收敛所以推荐使用公式(13).公式(13)的相对误差比PanhandleA公式小22以上.襄2部分粗糙管紊瀛公式的计算结果殛误差比较Table2CalculationresultsanderrorcompaHsonofturbulentformulasforpartialroughplpe 由表2可见,对于部分粗糙管紊流,公式(15),(16),(17)基本上具有相同的精度,其误差比PanhandleA公式小14以上,比PanhandleB公式小26以上.公式(15)的形式简单,公式(17)的适用范围更广,这三个公式的精度都较高.采3完全扭糙管紊流公式的计算结果夏误差比较Table3Calculationresultsanderrorcomparisonofturbulentformulasforfullroughpjpe第6期四Il油田输气管线摩阻系数计算公式81由表3可见,对完全粗糙管紊流,公式(2o)的精度最高,且形式简单,其误差可比PanhandleB公式小21以上,故推荐使用式(20).5结束语综上所述,对于光滑管紊流推荐使用式(13),该式的误差比PanhandleA公式小22以上;对于部分粗糙管紊流推荐使用式(15),(16),(17),这三个公式具有基本相同的精度,其误差都比PanhandleA公式小14以上,比PanhandleB公式小26以上,故这三个公式都可用于部分粗糙管紊流摩阻系数的计算;对于完全粗糙管紊梳推荐使用式(2.),该式的误差比PanhandleB公式小2】以上.本文对摩阻系数的研究还是初步的,要得出适合我国输气管线的摩阻系数计算公式,还必须做大量的研究工作.参考文献[13SthllchtingHBoundaryLairtheoryNewY ork7thEdition.McGrawHiLLBookCompan yt1979[23*~]bTIDyJlhAr}up…ec…∞np…….M0c…HqI,1982,[3]窦国仁紊流力学.北京:高等教育出版社.1987[43DrewTBThefrictionfactorforcleanroundpipes.TransactionofAIChEt1932?28.56～72[5]Moody[FandPrincetonNFriction~aetorsforpipeflowTransactionsoftheASMEti9441I :671～684[6]蒲家宁紊强摩区十十显式摩阻公式的比较{由气储运,1987,2(2):13～16一[7]WoodDJAnexpIicitfractionfactorrelationship.Civilengirteering,1966,36(12):91～66[8]JainAK.AccurateexpIicitequationforfrictionfactor.ASCEhydraulicdivisnJ.,1976—05,102(HY9).[9]ChurchiLlSW.Friction—factorequationspansallfluidflowregimes.Chetrdcalengineering,1977,84(24):91~99 (车文收到日期1998.03—02修订日期1998—0514编辑张君娥)。
输油管道设计与管理22
水力光滑区: 混合摩擦区: 粗糙区:
e / e 3
0.157 e / e 3
e / e 0.157
输油管道的压能损失
取
e
30D 3 e Re1 e
0.25
λ按紊流光滑区的Blasius公式计算：
0.3164/ Re1
令
0.25 30 D / e 代入边界层厚度计算公式，得 3 Re 1 0.3164 Re 1
其中：
Re1 59.7
8
7
Re2 665 765lg 2e D
输油管道中所遇到的流态一般为： 热含蜡原油管道、大直径轻质成品油管道：水力光滑区 小直径轻质成品油管道：混合摩擦区
高粘原油和燃料油管道：层流区
长输管道一般很少工作在粗糙区。
2、管壁粗糙度的确定 管壁粗糙度 ： 相对粗糙度：绝对粗糙度与管内径的比值(e/D或2e/D)。 绝对粗糙度：管内壁面突起高度的统计平均值。 紊流各区分界雷诺数 Re1、Re2及水力摩阻系数都与管壁粗糙 度有关。我国《输油管道工程设计规范》中规定的各种管子 的绝对粗糙度如下： 无缝钢管：0.06mm 直缝钢管：0.054mm
2e / D
则
Re1 59.22 /
8 7
输油管道的压能损失
规范上取 Re1 59.7 / ，这就是Re1的来历。
8 7
取
e / e 0.157
(1.74 2 lg )2
(混摩区与粗糙区的分界相对粗糙度) (粗糙区摩阻系数计算公式)
代入边界层厚度计算公式，得
如某条管道Re=5×105，若取e=0.1mm，则Re1=6.7×105， Re<Re1，为水力光滑区；若取e=0.15mm，则 Re1=4.2×105，Re>Re1，为混合摩擦区。
摩阻比降公式
摩阻比降公式摩阻比降公式是描述摩擦力与物体质量、施加力、摩擦系数之间关系的一个重要公式。
在物理学中，摩擦力是物体相对运动时由于接触面之间的摩擦而产生的力，是一种阻碍物体相对滑动的力。
摩阻比降公式可以用来计算物体在运动过程中所受到的摩擦力。
其表达式为：F = μN其中，F表示物体受到的摩擦力，μ表示摩擦系数，N表示物体受到的压力或支持力。
根据这个公式，我们可以看出，摩擦力与物体受到的压力和摩擦系数有关，而与物体的质量和施加力无关。
摩擦系数是一个描述物体表面之间摩擦特性的量。
不同物体表面之间的摩擦系数也不同，可以通过实验测定得到。
通常情况下，我们将摩擦系数分为静摩擦系数和动摩擦系数。
静摩擦系数是指物体在静止状态下克服静摩擦力开始滑动时所需的力与物体受到的压力之比；动摩擦系数是指物体在运动状态下的摩擦力与物体受到的压力之比。
摩阻比降公式的应用非常广泛。
在日常生活中，我们经常会遇到各种摩擦力的问题，比如车辆行驶时的摩擦力、滑雪时的摩擦力等等。
通过摩阻比降公式，我们可以计算出所需的施加力和摩擦系数，从而更好地理解和解决这些问题。
除了在日常生活中的应用，摩阻比降公式在工程领域也有重要的应用。
比如在机械制造中，我们需要考虑各种零部件之间的摩擦力，从而设计出更合理的工件结构；在交通运输中，我们需要考虑车辆行驶时的摩擦力，从而确保车辆的安全性和稳定性。
需要注意的是，摩阻比降公式只适用于理想情况下的摩擦力计算。
在实际情况中，由于各种因素的存在，比如表面粗糙度、润滑状态等，摩擦力可能会有所偏差。
因此，在具体应用中，我们需要根据实际情况进行修正和调整，以得到更准确的结果。
摩阻比降公式是描述摩擦力与物体质量、施加力、摩擦系数之间关系的一个重要公式。
通过这个公式，我们可以计算出物体所受到的摩擦力，进而更好地理解和解决与摩擦力相关的问题。
在日常生活和工程领域中，摩阻比降公式都有着广泛的应用，对于提高工作效率和保障安全性都具有重要意义。
摩阻扭矩计算公式
摩阻扭矩计算公式摩阻扭矩是指机械设备在运动过程中受到的摩擦阻力而产生的扭矩。
摩擦阻力是由于机械设备各部分之间相对运动时产生的接触面之间的接触力所引起的。
摩阻扭矩的大小取决于接触力大小以及接触面之间的摩擦系数。
对于旋转设备来说，摩阻扭矩的计算公式可以通过以下几个方面进行考虑：1. 定义摩阻扭矩：摩阻扭矩（T_friction）可以定义为运动系统中由于摩擦而引起的扭矩，它等于摩擦力（F_friction）乘以摩擦半径（r_friction）。
T_friction = F_friction * r_friction2.摩擦力的计算：摩擦力是指接触面之间产生的阻力，其大小与接触面之间的接触力成正比。
接触力一般可通过牛顿第二定律来计算，即接触力等于物体的质量乘以加速度。
F_friction = m * a3.静摩擦力与动摩擦力：在计算摩擦力时需要区分静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指两个相对运动的物体之间还没有发生相对滑动时所产生的摩擦力；而动摩擦力是指在两个相对运动的物体之间已经发生相对滑动后所产生的摩擦力。
静摩擦力与物体之间的相对滑动趋势有关，在滑动趋势达到最大值时，静摩擦力变为动摩擦力。
4.摩擦半径的计算：摩擦半径是接触面上产生摩擦力的垂直距离。
具体的计算方法取决于接触面的形状和几何构造。
一般来说，圆柱接触面的摩擦半径等于接触面半径；平面接触面的摩擦半径等于接触面宽度的一半；球面接触面的摩擦半径等于球半径的正弦值乘以接触面半径。
根据上述理论和计算方法，可以结合具体的机械设备情况进行摩阻扭矩的计算。
需要注意的是，在实际应用中，摩阻扭矩的计算可能还需要考虑一些其他因素，如温度、润滑情况以及材料特性等。
因此，在实际应用中，可能需要使用更加精确和细致的模型和方法来计算摩阻扭矩。
总之，摩阻扭矩的计算公式可以通过摩擦力与摩擦半径的乘积来表示。
摩擦力的大小取决于接触力和摩擦系数，而摩擦半径的计算则需根据接触面的形状和几何构造进行计算。
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：4DR 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 。
摩擦阻力的计算
摩擦阻力的计算
1）圆形风管的摩擦阻力计算：
单位（m）管长上的摩擦阻力计算公式为：
R m=(λ/4R S)·(0.5·V2·ρ)
式中：R m为单位管长的摩擦阻力，Pa/m；
λ为摩擦阻力系数，按风量和风速可从风管摩阻线解图查得；
V为风管中空气的平均流速，m/s;
ρ为风管中空气的密度，kg/m3；
Rs为风管的水力半径，M·Rs=f/u；
f为管道中充满空气部分的横断面面积，m2
u为湿周，m。
因此，圆形风管每米管长的摩擦阻力为Rm=（λ/D）·（0.5··V2·ρ）2）矩形风管的摩擦阻力计算：
可按圆形风管的公式计算，但水力半径和当量直径需按下式确定：
水力半径Rs＝a·b/2（a+b）
当量直径D=2a·b/（a+b）
式中：a为矩形风管的长边；
b为矩形风管的短边。
3）局部阻力计算
局部阻力发生在空气流过弯头、三通和变径管处，计算式为：
H d＝ζ（0.5·V2·ρ）
式中：H d为局部阻力，Pa；
ζ为局部阻力系数；
V为管内空气的平均流速，m/s；
ρ为空气的密度，kg/m3。
流体摩阻计算公式
流体摩阻计算公式一、层流时的流体摩阻（粘性摩擦阻力）1. 圆管中层流。
- 对于牛顿流体在圆管中作层流流动时，沿程阻力（摩阻）损失的计算公式为：- h_f=(64)/(Re)(l)/(d)frac{v^2}{2g}- 其中h_f为沿程水头损失（表示摩阻损失的一种形式，单位为长度单位，如米），Re=(vd)/(ν)为雷诺数（无量纲），v为管内流体的平均流速，d为圆管内径，ν为流体的运动粘度，l为管长，g为重力加速度（g = 9.81m/s^2）。
- 从另一个角度看，圆管层流时的切应力τ与半径r的关系为：- τ=(Δ p)/(l)(r)/(2)（Δ p为管段两端的压力差），在管壁处（r =R=(d)/(2)），壁面切应力τ_0=(Δ p)/(l)(d)/(4)，而沿程阻力损失h_f=(Δ p)/(ρ g)，所以也可以通过压力差来反映摩阻的情况。
2. 平板层流边界层。
- 对于平板层流边界层的摩擦阻力，当平板长度为L，宽度为b，来流速度为U时，平板一侧的摩擦阻力D_f为：- D_f = C_f(1)/(2)ρ U^2S- 其中S = L× b为平板的一侧面积，摩擦系数C_f=(1.328)/(√(Re_L))，Re_L=(UL)/(ν)。
二、湍流时的流体摩阻。
1. 圆管湍流。
- 对于光滑圆管湍流，沿程阻力损失系数λ可由布拉修斯公式计算（当Re<10^5时）：- λ=(0.3164)/(Re^0.25)- 则沿程水头损失h_f=λ(l)/(d)frac{v^2}{2g}。
- 对于粗糙圆管湍流，沿程阻力损失系数λ与相对粗糙度(varepsilon)/(d)（varepsilon为管壁的绝对粗糙度）和雷诺数Re有关，可由莫迪图查得，然后同样用h_f=λ(l)/(d)frac{v^2}{2g}计算沿程水头损失（摩阻损失）。
2. 平板湍流边界层。
- 当平板湍流边界层时，摩擦系数C_f的计算公式有多种形式。
天然气管道输送(第三章：输气管道水力计算第二次课)
标准输气管道流量的比值（流量系数，kp）来使计算得到简化的方法，称
使得水力摩阻系数逐渐增大，使输气能力降低，因此引入E表示输气管道的
实际输气能力偏离理论输气能力的层度。
我国规定：DN 300～800 E=0.8 ～0.9
DN>899
E=0.91 ～0.94
E = Qr = λ
Q
λr
2014-04-22
天然气管道输送 3
天然气管道的水力计算
第五节 输气管道压力分布与平均压力
Vs
= VT
PCP P0
293.15 TZ
3）设计壁厚
平均压力点前采用等强度管（不同壁厚的管道），后采用等壁厚管。
（按照PCP）由任意一点的压力公式，得
PCP =
PQ2
−
(PQ2
−
PZ2
)
xCP L
xCP
=
PQ2 − PC2P PQ2 − PZ2
L
2014-04-22
天然气管道输送 6
天然气管道的水力计算
4 提高起点压力或降低终点压力对流量的影响
很显然，提高起点压力或降低终点压力都可以使管道输量增加，但效 果不一样。
(PQ + ΔP)2 − PZ2 = PQ2 + 2PQ ΔP + ΔP 2 − PZ2 PQ 2 − (PZ − ΔP)2 = PQ2 + 2PZ ΔP − ΔP 2 − PZ2
2ΔP(PQ − PZ ) + 2ΔP2 = 2ΔP(PQ + ΔP − PZ ) > 0
=
⎜⎜⎝⎛
D2 D1
⎟⎟⎠⎞2.6
¾ 输气管道长度（站间距）的影响
Q2 Q1
摩擦阻力公式
摩擦阻力公式嘿，说起摩擦阻力公式，这可是物理学里一个相当重要的家伙！咱们先来讲讲啥是摩擦阻力。
想象一下，你推着一个大箱子在粗糙的地面上走，是不是感觉越使劲儿推它越难移动？这就是摩擦阻力在捣乱呢。
摩擦阻力公式就像是一把解开这个难题的钥匙。
一般来说，它可以写成F = μN 。
这里的 F 就是摩擦阻力啦，μ 是摩擦系数，N 则是接触面之间的正压力。
比如说，有一次我在公园里看到小朋友们玩滑梯。
那个滑梯的表面不是特别光滑，一个小朋友滑下来的速度就没有另一个在更光滑滑梯上的小朋友快。
这其实就和摩擦阻力有关系。
那个表面粗糙一些的滑梯，摩擦系数相对就大，摩擦阻力也就大，小朋友滑下来受到的阻碍就多，速度自然就慢了。
再比如咱们平常骑自行车。
如果车胎气不足，和地面的接触面积就变大，正压力也跟着变了，摩擦阻力也就增大，骑起来就更费劲。
在实际生活中，摩擦阻力公式的应用那可多了去了。
像汽车的刹车系统，工程师们就得好好考虑摩擦阻力，来保证咱们能安全停车。
还有工厂里的机器运转，要是不把摩擦阻力算清楚，说不定机器就会磨损得特别快，甚至出故障。
在学习物理的过程中，理解这个公式可不能光靠死记硬背。
得通过做实验、观察生活中的现象，才能真正搞明白。
就像我之前帮一个学生辅导功课，他怎么都记不住这个公式。
我就带着他一起做了个小实验，用不同粗糙程度的木板和不同重量的物体，让他自己去感受和测量摩擦阻力的大小。
嘿，这么一来，他一下就记住了，还能举一反三呢！总之啊，摩擦阻力公式虽然看起来简单，但它的作用可大着呢。
咱们只要多观察、多思考、多实践，就能把它玩得转，让物理学为咱们的生活服务！。
管道水力摩阻系数的计算
管道水力摩阻系数的计算Черникин，A．B．Черникин，A．B．：管道水力摩阻系数的计算，油气储运，1999，18（2）26～28。
摘要介绍了计算水力摩阻系数λ的通用公式，在分析现有计算摩阻系数公式的基础上，借助于专门的过渡函数，求出了新的通用式。
推荐可实际应用于管道水力计算的公式λ＝0.11［（Z＋ε＋C1.4）／（115 C＋1）］1／4，该公式可完全避免确定液体流动区域的程序，适用于任一雷诺数Re和不同管子相对粗糙度ε，排除了由于自身连续性而导致不同区域边界上λ数值不一致的情况。
主题词管道水力摩阻系数计算方程一、管道水力摩阻系数计算的改进完善各种管道(原油管道、天然气管道、水管道等)的水力计算，可以通过提高计算精度或使计算公式通用化等途径来实现。
进行水力计算所需重要参数之一，便是水力摩阻系数λ，一般情况下它是以下两个参数的函数：雷诺数Re和管子相对粗糙度ε。
依据这些参数的数值，管道内流体流动划分为不同区域(状态)，对于每个区域都有计算λ的公式，以及确定区域边界的所谓雷诺数过渡值。
在分析现有计算系数λ的公式和寻求通用计算式的基础上，借助专门的过渡函数，求得以下形式新的通式：（1）这一公式覆盖所有的流动区域，即在管输液体和气体介质时，用于计算任一Re和ε时的λ。
公式中的参量具有如下数值：对于液体，α＝0.11，C＝1.4，γ＝68／Re，A＝（28 γ）10，B＝115，n＝4；对于气体介质，α＝0.077，C＝1.5，γ＝79／Re，A＝（25 γ）10，B＝76，n＝5。
比较式(1)和常用的斯托克斯公式、Aльтшуль公式、俄罗斯天然气科学研究院公式(做为特例，针对不同流动区域，由式(1)很容易求得这些公式)计算λ的结果，它们完全吻合。
最大的偏差(不超过1.7%)发生在层流与湍流过渡区边界上。
在其它情况下，偏差甚小。
二、计算管道水力摩阻系数的通式在进行原油、成品油、水管道水力计算时，摩阻压头损失计算起着重要的作用，并由达西—魏斯巴哈公式确定：（2）式中λ——水力摩阻系数；L——管道长度；D——管道内径；W——液体流速；g——重力加速度。
压裂施工中摩阻计算
压裂施工中摩阻计算压裂施工是一种在井下用高压液体将岩石破碎并产生裂缝的技术，它被广泛应用于石油和天然气开采中。
摩阻是决定压裂施工效果的重要参数之一，它是指在施工过程中液体通过裂缝时受到的摩擦力。
本文将详细介绍压裂施工中摩阻的计算方法。
在压裂施工中，液体通过裂缝时，会受到岩石颗粒之间的摩擦力的阻碍。
这种摩擦力可以分为两个部分：内摩阻和外摩阻。
内摩阻是指液体在裂缝内摩擦产生的阻力，它主要受到岩石颗粒之间的相互作用力的影响。
而外摩阻是指液体通过裂缝口时受到的摩擦力，它主要受到裂缝口周围表面的摩擦力的影响。
在计算摩阻时，首先需要确定液体流经的裂缝的长度和宽度。
裂缝的长度可以通过地震波及测井等技术来确定，而裂缝的宽度则需要通过压裂实验来得到。
根据实际情况，通常认为宽度为5-10微米。
在计算内摩阻时，需要考虑岩石颗粒之间的相互作用力。
这个相互作用力可以通过公式F=μN得到，其中F为摩擦力，μ为摩擦系数，N为岩石颗粒之间的接触力。
一般情况下，μ的值约为0.5-1.0。
接着，可以根据摩擦力的大小来计算流体在裂缝内的摩阻。
在计算外摩阻时，需要考虑裂缝口周围表面的摩擦力。
这个摩擦力可以通过公式F=μN得到，其中F为摩擦力，μ为摩擦系数，N为承载力。
一般情况下，μ的值约为0.2-0.6、接着，可以根据摩擦力的大小来计算流体在裂缝口的摩阻。
在计算完内摩阻和外摩阻之后，可以将它们相加得到总的摩阻。
这个总的摩阻可以用公式F=F1+F2得到，其中F1为内摩阻，F2为外摩阻。
根据总的摩阻的大小，可以进一步评估压裂施工的效果。
需要注意的是，在实际应用中，摩阻的计算需要考虑到多个因素的影响，包括岩石的性质、压裂液的性质、裂缝的几何形状等。
同时，还需要根据实际情况进行准确的数据采集和分析，以获得更精确的摩阻计算结果。
在总结中，压裂施工中的摩阻计算是一项复杂的工作，需要综合考虑多个因素的影响。
通过合理选择计算方法和准确的数据采集，可以更好地评估压裂施工的效果，为开采石油和天然气提供参考。
摩阻系数计算公式汇总
摩阻系数计算公式汇总摩擦系数是描述两个物体之间摩擦阻力大小的物理量，它反映了两个物体表面之间的相互作用力。
摩擦系数的大小取决于物体表面的情况，包括物体的材质、表面的粗糙度以及两个物体之间的压力。
以下是常见的摩擦系数计算公式汇总：1.动摩擦系数（动力摩擦系数）：动摩擦系数是指两个物体相对运动时的摩擦系数，常用符号为μk。
动摩擦系数可以通过实验测定得到，通常实验时将一个物体放在斜面上，逐渐增大斜面的倾角，直到物体开始滑动。
根据实验数据可以计算得到摩擦系数。
2.静摩擦系数：静摩擦系数是指两个物体相对静止时的摩擦系数，常用符号为μs。
静摩擦系数的大小通常比动摩擦系数大，因为两个物体相对静止时，接触面的微小凸起可以互相咬合，增加了阻力。
3.摩擦力公式：摩擦力是在两个物体表面接触的情况下产生的阻力。
摩擦力的大小可以用以下公式表示：F=μN其中，F为摩擦力，μ为摩擦系数，N为垂直于接触面的压力。
4.水平面上静摩擦力公式：在水平面上，静摩擦力可以通过以下公式计算：F=μN其中，F为摩擦力，μ为静摩擦系数，N为垂直于接触面的压力。
5.斜面上静摩擦力公式：在斜面上，静摩擦力可以通过以下公式计算：F = μNcosθ其中，F为摩擦力，μ为静摩擦系数，N为垂直于斜面的压力，θ为斜面的倾角。
6.圆柱滚动摩擦力公式：在圆柱滚动的情况下，滚动摩擦力可以通过以下公式计算：F=μN其中，F为滚动摩擦力，μ为滚动摩擦系数，N为垂直于接触面的压力。
以上是常见的摩擦系数计算公式汇总，不同情况下的摩擦系数计算可能会有所不同。
在实际应用中，可以通过测量和实验来确定具体的摩擦系数值，以便进行工程设计和分析。
达西公式计算摩阻
达西公式计算摩阻
达西公式是用来计算管道摩擦阻力的公式，它可以通过以下公式
得到：
f = 0.25 * [log10((ε/D)/3.7 + 5.74/Re^0.9)]^(-2)
其中，f表示摩擦阻力系数，ε表示绝对粗糙度，D表示管道内径，Re表示雷诺数。
通过计算可以得到摩擦阻力系数f，然后根据公式f = (p1-p2) * l / (ρ * g * A * 2)，其中p1和p2表示管道两端的压力，l表示管道长度，ρ表示介质密度，g表示重力加速度，A表示管
道内径，就可以计算摩擦阻力了。
在实际应用中，由于流体与管道内壁之间存在摩擦，摩擦阻力是
导致管道能量损失的主要原因之一，因此摩擦阻力的计算是很重要的。
同时，摩擦阻力对于流体的流速、压力分布及泵站、管道的选择等都
有影响，因此，在水力学、流体力学领域中，摩擦阻力的研究和应用
也是非常广泛的。
此外，在达西公式中，绝对粗糙度的确定也很重要。
绝对粗糙度
是指管道内壁表面粗糙度的实际数值，它直接影响着公式计算的精度。
因此，绝对粗糙度的选择需要依据实际情况进行，可以通过实验、经验公式或现场测量等来确定。
水力摩阻系数久计算
C. 0. 1水力摩阻系数a应按表c中的雷诺数Re划分流态范围选择相应公式计算。
表C雷诺数Re划分范围及水力摩阻系数又计算
流态
划分范围
= ( , )
层流
<2000
=
紊流水力
光滑区
3000< ≤ =
=1.8lg -1.53
<105时
紊流混合
摩擦区
< < =
=-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ lg( )
注: 1 Re—输油平均温度下管内输送牛顿流体时的雷诺数:
=
式中 —输油平均温度下的体积流量(m3/s);
—输油平均温度下的运动粘度(m3/s);
—输油管道的内直径(m)。
2当2000< <3000时，可按水力光滑区计算;
3 —由光滑区向混合区过渡的临界雷诺数;
4 —由混合区向粗糙区过渡的临界雷诺数;
5 e——管内壁绝对(当量)粗糙度:
直缝钢管e取0.054mm;
无缝钢管e取0.06mm;
螺旋缝钢管DN250～DN350:e取0.125mm;
DN400以上:e取0.lOmm。