管道阻力降的计算
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。
化工原理摩擦阻力损失计算公式
化工原理摩擦阻力损失计算公式摩擦阻力是指物体在运动过程中由于与流体接触而产生的阻力。
在化工领域中，摩擦阻力的计算对于设计和优化流体传输系统至关重要。
本文将介绍化工原理中常用的摩擦阻力损失计算公式，并探讨其应用。
一、流体在管道中的摩擦阻力损失计算公式流体在管道中的摩擦阻力损失可以通过多种公式进行估算，其中最常用的是达西-魏泽巴赫公式和库珀-普拉萨公式。
1. 达西-魏泽巴赫公式达西-魏泽巴赫公式是描述流体在管道中摩擦阻力损失的经验公式。
该公式的表达式为：ΔP = f * (L / D)* (ρ * V^2) / 2其中，ΔP为单位长度管道的压力损失，f为摩擦系数，L为管道长度，D为管道直径，ρ为流体密度，V为流体速度。
2. 库珀-普拉萨公式库珀-普拉萨公式是一种修正达西-魏泽巴赫公式的方法，适用于大口径管道和高速流动条件。
该公式的表达式为：ΔP = f * (L / D) * (ρ * V^2) / 2 * (1 + (K / D))其中，ΔP为单位长度管道的压力损失，f为修正后的摩擦系数，L 为管道长度，D为管道直径，ρ为流体密度，V为流体速度，K为管道粗糙度。
二、摩擦阻力损失计算公式的应用1. 流体传输系统设计在进行化工流体传输系统设计时，摩擦阻力损失的计算是必不可少的。
通过摩擦阻力损失的计算，可以确定管道的直径、流速等参数，从而实现流体的高效传输。
2. 管道网络优化对于已经建立的管道网络系统，通过计算摩擦阻力损失可以找到系统中的瓶颈点和低效区域，进而进行优化。
通过增加管道直径、调整流速等方式，可以降低摩擦阻力损失，提升系统的运行效率。
3. 节能减排摩擦阻力损失是流体传输系统中能量损失的主要来源之一。
通过合理计算和优化，可以降低摩擦阻力损失，降低系统的能耗，实现节能减排的目标。
三、总结摩擦阻力损失的计算对于化工流体传输系统的设计和优化具有重要意义。
达西-魏泽巴赫公式和库珀-普拉萨公式是常用的摩擦阻力损失计算公式，可以根据具体的应用场景选择合适的公式进行计算。
层流的压降公式
层流的压降公式
层流的压降公式是指液体或气体在管道内流动时，由于摩擦力和阻力的影响，流体会产生一定的压降。
压降公式是用来计算流体在管道内流动时压降的数学公式。
层流是指流体在管道内流动时，流体的速度是均匀的，且流线是平行的。
在层流条件下，流体的压降可以用以下公式来计算：
△P = f × (L/D) × (ρV²/2)
其中，△P表示管道两端压差，f表示阻力系数，L表示管道长度，D 表示管道直径，ρ表示流体密度，V表示流体的速度。
从公式中可以看出，流体的压降与阻力系数、管道长度、管道直径、流体密度和流体速度有关。
当流体的速度增加时，压降也会随之增加；当管道长度或管道直径增加时，压降也会随之增加；而流体的密度则是影响压降的重要因素之一。
在实际应用中，层流的压降公式可以用来计算管道内流体的压降，从而可以确定管道的设计和运行参数。
例如，在石油化工、能源、水利等领域，层流的压降公式可以用来计算管道内原油、天然气、水等流体的压降，从而确定输送的流量和能耗。
层流的压降公式还可以用来优化管道设计，提高管道输送效率。
通过调整管道的直径和长度，选择合适的流体速度和密度，可以减少
管道的压降，降低管道输送的能耗和成本。
层流的压降公式是管道流体力学的基础，对于管道设计和运行具有重要的意义。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的公式和参数，以确保管道的安全、高效运行。
通风工程管道阻力计算
通风工程管道阻力计算通风工程中的管道阻力计算是重要的一项工作，它直接关系到系统的通风效果和节能效果。
本文将详细介绍通风工程中的管道阻力计算方法及其影响因素。
一、管道阻力计算方法：通风系统中的管道阻力是指空气在管道中流动时所遇到的阻力。
通常采用以下公式计算：ΔP=K×L×ρ×(V/3600)^2(1)其中，ΔP为管道阻力（Pa），K为阻力系数（Pa/m），L为管道长度（m），ρ为空气密度（kg/m³），V为风量（m³/h）。
阻力系数K是根据流量速度（m/s）和管道直径（m）来计算的。
对于圆形截面的管道，可以使用以下公式计算：K=(0.51+0.002D)×(V/D)^2(2)其中，D为管道直径（m），V为流量速度（m/s）。
二、影响因素：1.管道材质：不同材质的管道具有不同的内表面粗糙度，粗糙度越大，摩擦阻力越大，导致管道阻力增加。
2.管道长度：管道长度越长，空气流动经过的阻力表面越多，阻力增加。
3.管道直径：管道直径越大，流通面积越大，阻力减小。
4.管道弯头和弯管：弯头和弯管的存在会增加管道的阻力，尤其是对空气流动有较大影响的90度弯头。
5.风量：风量越大，管道阻力越大。
三、实际计算：1.根据风量和设计条件选择管道直径。
2.根据管道直径计算阻力系数K。
3.根据管道直径和长度计算总阻力。
4.根据管道阻力和所需风压，判断所选管道是否满足要求。
5.根据需要，可以进行多次迭代计算，直到找到满足要求的管道尺寸。
四、优化策略：1.尽量选择材质光滑、粗糙度低的管道，以减小阻力。
2.在管道设计中尽量减少弯头和弯管的使用，或者采取流线型弯头，以减小阻力。
3.如果风量较大，可以考虑分段设计，通过增加出风口数量来减小单个风口的风量，从而减小管道阻力。
4.在实际计算中可根据实验数据进行修正，以提高计算精度。
总结：通风工程中的管道阻力计算是一个复杂的过程，需要综合考虑管道材质、直径、长度、弯头等因素，并进行科学合理的计算和优化。
管道阻力计算[精华]
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管道阻力计算一、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）。
直管以摩擦阻力为主，弯头处局部阻力大图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。
管道常用计算公式
管道常用计算公式管道是一种常见的工程结构，在不同的领域中有着广泛的应用，如供水、石油、天然气、化工等行业。
在设计和运营过程中，需要进行一系列的计算以确保管道的安全性和可靠性。
下面介绍一些管道常用的计算公式。
1.管道内径计算管道内径是指管道的内部直径，是设计和选择管道尺寸的重要参数。
常用于计算管道内流体的流量和压力损失。
公式：D=2×A/π其中，D表示管道内径，A表示管道的截面面积。
2.管道截面积计算管道截面积用于计算管道的流量和速度。
公式：A=π×(D/2)^2其中，A表示管道截面积，D表示管道内径。
3.管道流量计算管道流量是指单位时间内通过管道的气体或液体的体积。
公式：Q=A×V其中，Q表示管道流量，A表示管道截面积，V表示流体的平均速度。
4.管道平均速度计算管道平均速度用于确定流体在管道内的流速情况。
公式：V=Q/A其中，V表示平均速度，Q表示管道流量，A表示管道截面积。
5.管道压降计算管道压降是指流体通过管道时由于阻力而损失的压力。
公式：ΔP=f×(L/D)×(V^2/2g)其中，ΔP表示管道压降，f表示摩擦系数，L表示管道长度，D表示管道内径，V表示流体速度，g表示重力加速度。
6.管道泵功率计算泵是管道系统中常用的设备，用于提供压力并推动流体。
计算泵所需的功率可以帮助选取适当的泵型和确定驱动装置的功率。
公式：P=(Q×ΔP)/η其中，P表示泵的功率，Q表示管道流量，ΔP表示管道压降，η表示泵的效率。
以上仅是管道设计和运营中的一些常用计算公式，在实际应用中还会有更多的细节和参数需要考虑。
此外，还需要根据不同的应用领域和具体情况选择适当的计算方法和公式。
流体管道压降计算公式
流体管道压降计算公式
与你相见，路途遥远。
希望流体管道压降3的计算公式能很好的解决你要找的问题！大业将与您一起进步，一起成长！
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如何计算管道的压力降
根据水力学原理，有达西公式和列宾宗公式都是计算沿程水力摩阻的，局部水利摩阻可以查水利摩阻系数表，然后乘以速度的平方再除以2g。
管道压力降计算有那些方法,不同的流体状态，其计算方法是不同的。
不可压缩流体（如液体）的压力降计算方法主要为阻力系数和当量长度法；可压缩流体（如气体）的压力降计算方法和二相流流体（汽-液、气-固、液-固）的压力降计算方法较为复杂。
具体的计算方法，您可以参看《HG/T 20570.7-95 管道压力降计算》。
扩展资料：
按压力分：
1、低压管道工程压力＜1.6MPa；
2、中压管道工程压力1.6-6.4MPa；
3、高压管道工程压力6.4-10MPa；
4、超高压管道工程压力10-20MPa。
① GB5044分为四级（与99容规相同）：极度危害（1级）＜
0.1mg/m3；高度危害（2级）0.1～1mg/m3；中度危害（3级）
1.0～10mg/m3；轻度危害（4级）＞10mg/m3。
② GB5016标准对可燃气体火灾危险性分甲、乙两类，甲类气体为可燃气体与空气混合物的爆炸下限不大于10％（体积），乙类气体为可燃气体与空气混合物的爆炸下限不小于10％（体积）。
100m管长的阻力降
100m管长的阻力降
要计算100m长的管道的阻力降，需要知道以下几个参数：
1. 管道的直径（或者计算管道的截面积）
2. 流体的密度
3. 流体的粘度
4. 流体在管道中的流速
根据上述参数，可以使用以下公式计算管道的阻力降：
阻力降 = (128 * 管道长度 * 流速 * 流速 * 流体粘度) / (管道直径 * 管道直径 * 管道直径 * 管道直径 * 流体密度)
以上公式是Laminar流动情况下的Darcy-Weisbach方程，在属于Laminar流动情况下较为准确。
如果管道的流动属于Turbulent流动，则需要使用其他公式。
需要注意的是，上述公式仅适用于圆管道，如果管道形状不是圆形，则需要使用其他方法计算。
另外，流速和流体粘度也可能随时间、位置和流动条件的变化而变化，因此需要考虑这些因素。
管道压力降计算表
μ --流体粘度 mPa*s 1.01 λ --- 摩擦阻力系数 0.075 l --- 管道的长度m 10 d --- 管道的内径m 0.019 ρ ---气体综合密度（kg/m3） 1000 u --- 管道中的流速（m/s） 0.588128047 z --- 压缩因子 1 ε --- 管道中的粗糙系数 1.15 流量L/min 10 Δ P= (Pa) 7850.89717
（水）
λ =64/Re 查表见HGT-20570.7 Re=duρ /μ
ห้องสมุดไป่ตู้
11063.7949
粗糙系数即相对粗糙度，具体计算公式为：K/d其中K表示管路内壁的糙粒突起高度，单位
d表示管路的内径，单位也是长度的量纲；
以相对粗糙度为无量纲参数，表达的物
所
流量
管内径
管路内壁的糙粒突起高度，单位为长度的量纲；
糙度为无量纲参数，表达的物理意义是管道内壁的相对粗糙程度，阻力系数与K/d有关。
摩擦阻力 系数λ
管道阻力降的计算
➢ 道； 往高位输送或长距离输送的液体
➢ 管道；
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➢ 要求流量均匀分配的管道； 液封管道(须校核 ➢ 液封足否会被冲掉或吸入)； 提升管道； ➢ 两相流管道； 压缩机吸 ➢ 入或排出管道； 塔的回 ➢ 流管道；
➢
➢ 安全阀的入口和出口管道(控制安全阀人口管道的压 降不超过其定压的3％，出口管道须校核安全阀的背压对 安全阀定压的影响)； ➢ 热虹吸再沸器工艺物料的进出口管道； 有调节 ➢ 阀的管道（确定合适的调节阀压降）等。
4.1.1 不可压缩流体
➢ 液体
➢ 管道进出口压差小于进口压力10%的气体管道
4.1.2 管道阻力降 流体在管道中的压力降可分为直
管阻力降与局部压 力降，局部阻力降指的是管件、阀门、流量元件等产生 的局部阻力。局部阻力降通常上采用当量长度法,局部 阻力元件产生的阻力降与相同管径的直管段产生的阻力 降相同，则此直管长度为此局部阻力元件的当量长度， 当量长度通过实验测定。
➢ 水平管道 水平管道流型判断通常采用伯克流 型图(Baker)
➢ 垂直管道
垂直管道流型判断通常采用格里菲思流型图 (Griffith-Wallis)
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1)水平管道流型判断，伯克流型图(Baker)
式中： By、Bx：
Baker参数；
Wg ：气相质量流量，kg/h； Wl：液相质量流量，kg/h；
速一般不超过其临界速度的85 ％，真空下最大不超过 100 m/s；含有固体物质的流体，其流速不应过低，以免 固体沉积在管内而堵塞管道，但也不宜太高，以免加速 管道的磨损或冲蚀。
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2.4 高速流体管道 当流体突然改变方向（例如在弯
管道阻力计算公式中的参数
管道阻力计算公式中的参数管道是工业生产中常见的输送工具，它可以用来输送液体、气体和固体颗粒等物质。
在管道输送过程中，管道阻力是一个非常重要的参数，它直接影响着输送效率和能耗。
管道阻力的计算是管道设计和运行中的重要内容，而管道阻力计算公式中的参数则是影响管道阻力的关键因素。
本文将从管道阻力计算公式中的参数入手，探讨管道阻力的计算方法和影响因素。
管道阻力计算公式中的参数包括管道长度、管道直径、流体密度、流体粘度、流速和管道壁面粗糙度等。
这些参数分别代表了管道的几何形状、流体特性和运行状态等方面的信息，它们共同影响着管道阻力的大小。
下面将逐一介绍这些参数的含义和影响。
首先是管道长度。
管道长度是指输送介质所经过的管道长度，它直接影响着管道阻力的大小。
一般来说，管道长度越长，管道阻力就越大。
因此，在管道设计和布置时，应尽量缩短管道长度，以减小管道阻力。
其次是管道直径。
管道直径是指管道的内径或外径，它是影响管道阻力的重要参数之一。
一般来说，管道直径越大，管道阻力就越小。
这是因为管道直径的增大可以减小单位长度内的管道摩擦阻力，从而降低总的管道阻力。
因此，在设计和选择管道时，应尽量选择较大直径的管道，以降低管道阻力。
第三个参数是流体密度。
流体密度是指单位体积内流体的质量，它是影响管道阻力的重要因素之一。
一般来说，流体密度越大，管道阻力就越大。
因此，在输送密度较大的流体时，需要考虑增加管道直径或减小流速，以降低管道阻力。
第四个参数是流体粘度。
流体粘度是指流体的内摩擦阻力，它是影响管道阻力的重要因素之一。
一般来说，流体粘度越大，管道阻力就越大。
因此，在输送粘度较大的流体时，需要考虑增加管道直径或减小流速，以降低管道阻力。
第五个参数是流速。
流速是指单位时间内流体通过管道的速度，它是影响管道阻力的重要因素之一。
一般来说，流速越大，管道阻力就越大。
因此，在设计和运行管道时，应尽量控制流速，以降低管道阻力。
最后一个参数是管道壁面粗糙度。
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。
(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 。
管路阻力的计算方法
管道长度越大，管路阻力越大。这是因为管道长度越大，流体在管路中流动时受到的惯性力也越大，导致压强损失也越大。
管路阻力计算公式
管路阻力的计算方法 管路阻力计算公式 1. 局部阻力系数法 局部阻力系数法是计算管路系统局部阻力的一种方法，它通过实验和理论分析得到不同类型和位置的局部阻力系数与流速的关系。然后根据已知的管路参数，如管道长度、管径、流体密度 和速度等，计算出管路系统的局部阻力。 长度损失法是计算管路系统长度损失的一种方法，它通过计算管路系统的沿程损失和局部损失之和来得到长度损失。其中，沿程损失可以通过计算流体在管路中流动时的雷诺数来确定。
03
流体速度
PART THREE
管路阻力计算，流体速度
管路阻力的计算方法
流体速度是指单位时间内流体的位移，可以用以下公 式计算
管路阻力是指流体在管路中流动时所受到的阻力，可 以用以下公式计算
管路阻力是流体在管路系统中流动时所受 到的阻力，其大小取决于流体的速度、管 路截面积、流体种类等因素。下面介绍管 路阻力的计算方法。
流体速度的影响因素
流体速度
流体速度是描述物质运动 的一个重要参数
流体性质
流体性质的研究是 物理学中一个重要 的领域，涵盖了流 动行为、粘度、热
传导等方面
物理特性
物理特性是描述物体属性， 包括密度、硬度、弹性和
热导率等
流体温度
流体温度是影响其流动特 性的重要因素之一
流动行为
流动行为是实现个人和社 会变革的关键
管路形状和尺寸
管路形状和尺寸决定了流 体流动和能量传递的性能
04
流体密度
PART FOUR
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。
管道阻力降的计算
1.概述石油化工装置主要是由设石油化装置要是由设系统。
管道系统的主要作用输入与输及操作条件，管道重要内容。
而管道阻力降计最基本的工作。
般的管道可根据物料平一般的管道可根据物料平速或允许压力降来选用管径准）但对某些水力计算有准）。
但对某些水力计算有详细的水力学计算。
如下部位的管道协调通常塔及反应器的入口管道；泵的吸入管道泵的吸入管道；往高位输送或长距离输送设备、管道、仪表构成的一个设备管仪表构成的个用是流体输送，控制着设备的道系统设计是工艺设计的一项计算则是管道系统设计的一项平衡表中的物料流量推荐流平衡表中的物料流量、推荐流径（所选管径应符合材料标有特殊要求的管道则应进行有特殊要求的管道，则应进行常就需要进行详细水力学计算常就需要进行详细水力学计算：送的液体管道；要求流量均匀分配的管道液封管道(须校核液封足否提升管道；两相流管道两相流管道；压缩机吸入或排出管道；塔的流管道塔的回流管道；安全阀的入口和出口管道降不超过其定压的3％，出口安全阀定压的影响)；热虹吸再沸器工艺物料的有调节阀的管道（确定合道；否会被冲掉或吸入)否会被冲掉或吸入)；道(控制安全阀人口管道的压口管道须校核安全阀的背压对的进出管道的进出口管道；合适的调节阀压降）等。
2.管径选择的一般要求管道尺寸的确定，应在充进行，对于给定的流量，管次投资费（材料和安装）、）和折旧费等有密切的关系济比较，并使管道系统的总压力范围内以选择适当的压力范围内，以选择适当的流速及其它条件的限制。
在考虑以下几个原则考虑以下几个原则。
2.1 流量的考虑管道系统的设计应满足管道系统的设计应满足工流通能力应按正常生产条件摩力其最大摩擦压力降应不超过于根据介质的特性所确定的充分分析实际情况的基础上管径的大小与管道系统的一操作费（动力消耗和维修系应根据这些费用作出经系。
应根据这些费用作出经总压力降控制在给定的工作的管径此外还应考虑安全的管径，此外还应考虑安全在选定管道系统管径时，应艺对管道系统的要求其工艺对管道系统的要求，其件下介质的最大流量考虑。
排水管道阻力计算方法及优化措施
排水管道阻力计算方法及优化措施排水管道是城市基础设施中至关重要的部分，它们负责将废水从建筑物或公共区域排出。
然而，在这个过程中，管道中的阻力会对排水效率产生不利影响。
因此，计算排水管道的阻力以及采取优化措施对于确保排水系统的正常运行非常重要。
本文将探讨排水管道阻力计算的方法，并提出一些优化措施以提高排水效率。
一、排水管道阻力的计算方法排水管道的阻力可以通过以下几个因素计算得出。
1. 管道材料和尺寸：不同材料和尺寸的管道对水流的阻力不同。
通常，直径越大的管道对水流的阻力越小。
2. 流速：流速也是计算阻力的重要因素。
流速越大，阻力也会增加。
3. 管道长度：管道越长，阻力越大。
基于上述因素，可以采用一些常用的公式来计算排水管道的阻力。
例如，Darcy-Weisbach公式可以用来计算管道的阻力损失，其表达式为：hL = f * (L/D) * (V^2/2g)其中，hL为单位长度的阻力损失（米/米），f为摩阻系数，L为管道长度（米），D为管道直径（米），V为流速（米/秒），g为重力加速度（9.81米/秒²）。
值得注意的是，这只是计算阻力的一种方法，根据具体情况可能还需要考虑其他因素。
二、排水管道阻力的优化措施为了降低排水管道的阻力并提高排水效率，可以采取以下一些优化措施。
1. 使用合理尺寸的管道：选择合适的管道尺寸可以减小阻力。
当管道的直径适当增大时，管道内的水流速度会减小，从而减少了阻力。
2. 采用光滑的内壁材料：管道内壁越光滑，水流的阻力就越小。
因此，在设计和安装排水管道时，应尽量选择内壁光滑的材料。
3. 缩短管道长度：管道长度越短，阻力损失也就越小。
因此，在规划和设计排水系统时，应尽量缩短管道的长度，避免不必要的弯曲和转角。
4. 定期清理管道：管道内部的污垢和堆积物会增加水流的阻力。
定期清理管道，保持管道内部的通畅，有助于降低阻力并保持排水系统的正常运行。
5. 考虑使用增压设备：在长距离或者高层建筑中，水流可能会受到重力的限制，导致排水效率下降。
地热管路阻力计算公式
地热管路阻力计算公式
地热管路阻力计算公式是地热能利用系统中非常重要的一部分，可以用来计算热传递过程中管路内的阻力大小。
其基本原理是根据流体力学中的流量、速度和管道截面积等参数进行计算，具体公式如下：ΔP = (f × L/D) × (ρ× V/2)
其中，ΔP表示管路两端之间的压降，f为阻力系数，L为管路长度，D为管路直径，ρ为流体密度，V为流速。
阻力系数f是一个经验值，可以通过实验或参考相关资料进行估算。
对于地热管道来说，其材质、壁面粗糙度等因素都会影响阻力系数的大小。
在实际应用中，需要根据具体的地热管路设计参数来计算阻力大小，以便合理地安排泵站的功率和管道的排布等细节。
同时，还需要注意阻力对系统热效率和经济性的影响，尽可能降低管路阻力是提高整个地热能利用效率的关键。
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1.概述石油化工装置主要是由设石油化装置要是由设系统。
管道系统的主要作用输入与输及操作条件，管道重要内容。
而管道阻力降计最基本的工作。
般的管道可根据物料平一般的管道可根据物料平速或允许压力降来选用管径准）但对某些水力计算有准）。
但对某些水力计算有详细的水力学计算。
如下部位的管道协调通常塔及反应器的入口管道；泵的吸入管道泵的吸入管道；往高位输送或长距离输送设备、管道、仪表构成的一个设备管仪表构成的个用是流体输送，控制着设备的道系统设计是工艺设计的一项计算则是管道系统设计的一项平衡表中的物料流量推荐流平衡表中的物料流量、推荐流径（所选管径应符合材料标有特殊要求的管道则应进行有特殊要求的管道，则应进行常就需要进行详细水力学计算常就需要进行详细水力学计算：送的液体管道；要求流量均匀分配的管道液封管道(须校核液封足否提升管道；两相流管道两相流管道；压缩机吸入或排出管道；塔的流管道塔的回流管道；安全阀的入口和出口管道降不超过其定压的3％，出口安全阀定压的影响)；热虹吸再沸器工艺物料的有调节阀的管道（确定合道；否会被冲掉或吸入)否会被冲掉或吸入)；道(控制安全阀人口管道的压口管道须校核安全阀的背压对的进出管道的进出口管道；合适的调节阀压降）等。
2.管径选择的一般要求管道尺寸的确定，应在充进行，对于给定的流量，管次投资费（材料和安装）、）和折旧费等有密切的关系济比较，并使管道系统的总压力范围内以选择适当的压力范围内，以选择适当的流速及其它条件的限制。
在考虑以下几个原则考虑以下几个原则。
2.1 流量的考虑管道系统的设计应满足管道系统的设计应满足工流通能力应按正常生产条件摩力其最大摩擦压力降应不超过于根据介质的特性所确定的充分分析实际情况的基础上管径的大小与管道系统的一操作费（动力消耗和维修系应根据这些费用作出经系。
应根据这些费用作出经总压力降控制在给定的工作的管径此外还应考虑安全的管径，此外还应考虑安全在选定管道系统管径时，应艺对管道系统的要求其工艺对管道系统的要求，其件下介质的最大流量考虑。
允过工艺允许值，其流速应位的安全流速的范围内。
2.2 综合权衡建设费用和在设计管道系统时，一般在设计管道系统时般下尽可能地选用较小管径，更需慎重对待，以节省投资速增高摩擦阻力增大增速增高，摩擦阻力增大，增耗，从而增加了操作费用。
合权衡投资和操作费用两种2.3 流速的选择为了防止因介质流速过高动和噪声等现象，液体流速速一般不超过其临界速度的100 m/s；含有固体物质的流固体沉积在管内而堵塞管道管道的磨损或冲蚀。
和运行费用般应在允许摩擦压力降的前提特别是在确定合金管管径时资。
但是，管径太小则介质流增加了机泵的投资和功率消因此，在确定管径时，应综种因素取其最佳值种因素，取其最佳值。
高而引起管道冲蚀磨损振高而引起管道冲蚀、磨损、振速一般不宜超过4 m/s；气体流的85％真空下最大不超过的85 ％，真空下最大不超过流体，其流速不应过低，以免道，但也不宜太高，以免加速2.4 高速流体管道当流体突然改变方向（例于流向的表面局部压力会急初始压力的函数。
而流速反高速流体管道尺寸的确定需例如在弯头或三通中），垂直急剧增加，它是流速、密度和反比于管道直径的平方，所以需要慎重。
3.如何确定管径管道阻力降计算是确定管统水力学计算的一个重要组在石油化工工艺设计中，课题，如果管线直径过大，但随着管径增大会导致管线件阀门尺寸增加，相应管支增加了管道投资成本；但如力降较大，需要选用扬程更缩机等），这样不但会增加导致整个装置的能耗增加，此，管径的合理、经济选择置的系统设计相当重要，但择管径，管道阻力降的计算择管径管阻力降的计算管道直径的重要依据；是系组成部分。
管径的选择是一个重要的管径的选择是个重要的虽然管线阻力降减小了，线壁厚增加重量增加管线壁厚增加、重量增加、管支架、框架结构加大，从而如果管线直径过小，管线阻更高的增压设备（如泵、压加转动设备投资成本，同时长期的运行成本升高。
因择对于一个石油化工工艺装择对于个石油化工工艺装但是，想要经济、合理的选算就是重要的依据了。
算就是要的依据了管径的选择必须符合管管径的选择，必须符合管的管道标准可能会略有差别管道材料标准各项目采用管道材料标准，各项目采用别。
本文以ASME标准为例。
百米压降与介质流速是水参数，管径的选取是否合适断。
在进行初估管道管径时在进行初估管道管径时，降可参考以下推荐值（一般中值）中值）。
下面分别按三种常用计算荐的百米压降与介质流速控工艺液体管道工艺气体管道公用工程管道水力学计算中最重要的两项适通常都由这两个参数来判管内流速及最大摩擦压力般初始值可采用推荐范围的算管道，提供工程计算中推控制范围控制范围：工艺液体△P100百米(kgf/cm2/泵吸入口饱和液0.05过冷液泵吸入口0.08泵排出口0.15-1.5塔抽出口0.05重力流再沸器入口0.03有闪蒸调节阀入有闪蒸调节阀入口0.05体管道米压降100m)流速(m/s)0.5～1.51.0～2.0.0.0经济流速（一般不超过4m/s)110.3～1.20.5～1.0△P100(kg 工艺气体△P100 (kg 常压/真空0.01-0.07≤1.0MPaG 0.07-0.20≤10.0MPaG 0.2-0.7>10.0MPaG 0.7% 操作压再沸器返回口0.02-0.05往复压缩机离心压缩机0050-0.5气相转油线0.3-1.7液相转油线0.11-0.75气液相转油线0.16-1.10gf/cm2/100m)体管道流速(m/s)10－3010－307－20压力7－2012经济流速公用工程仪表风业常压/真空工业风≤0.35MPaG ≤0.7MPaG ≤1.0MPaG 饱和蒸汽≤0.7MPaG >0.7MPaG 过热蒸汽≤1.0MPaG >1.0MPaG 005疏水器调节阀前凝液0.05疏水器调节阀后凝液循环水△P100(kgf/2/100)流速(m/s)程管道/cm2/100m)0.05经济流速G 0.07经济流速0.11经济流速0.13经济流速0.240-600.4530-500.07-0.20.070.2<750.2-0.7<750.2-0.7两相流计算0.31-44.管道阻力降计算常见的管道阻力降类型不可压缩流体可压缩流体气液两相流（非闪蒸型）4.1 不可压缩流体阻力降计411不可压缩流体4.1.1 不可压缩流体液体管道进出口压差小于进4.1.2 管道阻力降流体在管道中的压力降可力降，局部阻力降指的是管的局部阻力。
局部阻力降通阻力元件产生的阻力降与相降相同，则此直管长度为此降相同则管长度为当量长度通过实验测定。
各局部阻力降元件的参考计算进口压力10%的气体管道可分为直管阻力降与局部压管件、阀门、流量元件等产生通常上采用当量长度法局部通常上采用当量长度法,局部相同管径的直管段产生的阻力此局部阻力元件的当量长度，局部阻力元件的当量长度考当量长度见下表。
局部阻力降元件的参考当量长度表局部阻力降元件的参考当量长度表管道当量长度估算：）当没有管道布置图时1）当没有管道布置图时，量长度Le工艺装置Le＝3.0 Ls 一般区域Le＝（1.3-1.5般区域Le （1.3 1.5Ls管道直线长度2）泵入口管线在没有布置可按以下方法估算管道当，可按以下方法估算管道当5）Ls 度置图时Le ≥ 50 m4.1.3阻力降计算方法1) 范宁（Fanning）公式L e⊕⊗ P = s 2 ⊕ △P：阻力降kg/cm2D f阻力降g/S2 ：1.02x10-5f ：摩擦系数m Le ：当量长度D :管道内径D : 管道内径m V : 介质在管内的平均ρ :介质在工作条件下的21〉 V 2〉均流速m／s 的密度kg／m 32)雷诺数（Re）摩擦系数与流体的流动状诺数（Re）来表示：DV 〉 ⎧ S1：1000V:介质在管内的平均D: 管道内径mV: 介质在管内的平均ρ :介质在工作条件下μ :介质在工作条件下状态有关流动状态可用雷状态有关，流动状态可用雷 GD ⎧流速m／s 下的密度kg／m3下的粘度m Pa . S (cp)3)摩擦系数（f）层流（Re≤2000）f =64Re湍流（Re≥4000）公式1Colebrook公式 = 2.0 ⊕ log f+ ∑ 3.7065 ⊕ D: 管道内径mε : 管壁绝对粗糙程度以上公式计算摩擦系数采Re < 3000可按层流考虑，可按层流考虑25226Re ⊕ f 2.5226D m 采用试差法，Re≥3000可按湍流考虑。
可按湍流考虑摩擦系数（无缝钢管在湍流在管道规格摩擦系数f 00253/4"0.0251"002310.0231 1/2"0.0212"0.0193"0.018数参考表在的参考摩擦系数）管道规格摩擦系数f 00174"0.0176"001560.0158-10"0.01412-16"0.01318-24"0.0124)管壁绝对粗糙程度（ε）管子类别管壁绝对粗糙程度可参考无缝黄铜、铜、铅、玻璃管无缝钢管衬塑管镀锌钢管涂沥青铸铁管铸铁管考下表－壁绝对粗糙程度表。
绝对粗糙度ε mm 考下表壁绝对粗糙程度表管0.00152004570.04570.04570.1520.1220.0.259缩流体力降4.2 可压缩流体阻力降计4.2.1 可压缩流体管道进出口压差大等于进422可压缩流体阻力降4.2.2 可压缩流体阻力降可压缩流体具有压缩性和著特点是沿程摩擦损失使压减小，管内气体流速增加。
理论基础是能量平衡方程及要分析气体是否处于临界流力降较小的气体管道考虑等计算方法为将管道分为多体计算下一管段压力采用体计算，下一管段压力采用的密度由理想气体状态方程算计算进口压力10%的气体管道。
降计算简要介绍和膨胀性，沿管道流动的显压力下降从而使气体密度压力下降，从而使气体密度可压缩流体压力降计算的及理想气体状态方程首先及理想气体状态方程。
首先流动，对气体压力较低，压等温流动等温流动。
多段，每一段按不可压缩流用上一管段出口压力气体用上一管段出口压力，气体程确定。
安全阀、放空阀后的管道的管道系统不适宜用等温流声速是可压缩流体在管中管内某点达到了声速，则系4.2.3 声速（临界速度）gkRTMV sonic 声速Vsonic: 声速m g: 9.81 kg.m/kg k: 绝热指数Cp R: 847.9 kgf.m M: 分子量T: 温度k道及其它高流速及压力降大流动计算。
中所能达到的最大速度,一旦系统的压力降就不再增加。
系统的压力降就不再增加/ sgf.s 2p/Cv/ kmol.k4.3 气液两相流阻力降计4.3.1 气液两相流气液两相流气液混合物中气相体积比432管径选择要求4.3.2 管径选择要求气液两相管径的计算，应般要求两相流的流型为一般要求两相流的流型为流或活塞流，以防管路与流量为正常负荷值的50%时发生柱状流；流量为正常时，水平管道两相流的均相流速小于严计算比在6%-98%范围内的流体应采用和流型相结合的方法。