第四章流动阻力和水头损失要点解析.ppt

第四章 流动阻力和水头损失 fg 左方：混合摩擦区。因λ 与Re 和Δ/d 都有关，判断公式为：当 时，其中: ， 有： fg 右方：水力粗糙区。因λ 与Re 无关，而只和Δ/d 有关，判断公式：当 时，有： 伊萨耶夫公式 尼古拉兹公式 第四章 流动阻力和水头损失 流态 判别标准 经验公式 影响因素 水头损失 层流 Re≤2000 与Re有关 与Δ/d无关 过渡区 2000Re≤3000 无可用公式 紊流 水力 光滑 Re3000 与Re有关 与Δ/d无关 混合 摩擦 与Re、Δ/d 均有关 水力 粗糙 与Δ/d 有关 与Re无关 第四章 流动阻力和水头损失 问题2： 两根管道，一根输油，一根输水，当直径，长度，边界粗糙度均相等，运动粘度油水时，若两管的雷诺数相等，问沿程水头损失的关系如何？ 答： hf油hf水 。满足雷诺数相等，则有速度油水，沿程损失油水。 问题1： 有两根管道输送流量相同，一根输油，一根输水，当直径、长度、边界粗糙度均相等时，沿程水头损失必然相等。 判断一下！ 答：错。只有当管流处于水力粗糙区时满足相等，沿程损失仅与Δ/d 有关，与Re无关。 第四章 流动阻力和水头损失 三、计算沿程水力摩阻hf的步骤 已知：Q、d、L、μ、ρ，计算hf 。 Re计算： 判别流态，确定λ计算公式：层流、紊流——水力光滑、混合摩擦、水力粗糙 根据达西公式计算 ： 第四章 流动阻力和水头损失 四、非圆管的水力摩阻计算 方法：把非圆管等效成圆管来计算 原则：水力半径相等，阻力相同 达西公式为： 第四章 流动阻力和水头损失 已知: d＝200mm , l＝3000m 的旧无缝钢管, ρ＝900 kg/m3, Qm＝90T/h, 运动粘性系数υ在冬天为1.092× 10-4 m2/s , 夏天为0.355× 10-4 m2/s 。 求：冬天和夏天的沿程损失hf 。 解： 第四章 流动阻力和水头损失 查表：粗糙度△=0.2mm, △ /d=0.001 或者可查莫迪图得λ2=0.0385。 因此： 第四章 流动阻力和水头损失 一、局部水头损失计算通式 也可表示成为： 其中：ζ为局部水力摩阻系数。v取为局部装置后的流速（特例）。 l当 称为当量长度 ：hj相当于l当长度的等径管产生的沿程水头损失hf。 由局部水力摩阻系数确定l当的值。 §4.8 局部水头损失 掌握 第四章 流动阻力和水头损失 二、 查表说明 表4－8适用于输油管道的紊流计算。由表4－8查的 是在 的情况下测定的，则一般情况下要进行如下转换： 层流情况下，需对所查的 修正： 。修正系数 与Re有关，见表4－9。 对于输水管路水力计算，局部水力摩阻系数 查附录II（P295）。 第四章 流动阻力和水头损失 三、突然扩大(收缩)管水头损失的理论分析 问题：已知Q，A1，v1， A2，v2 求：hj＝？ 解：取1、2断面列方程： 取1、2为控制面，列动量方程： hj 1 v1 2 p2 /γ A1 p1 /γ v2 A2 第四章 流动阻力和水头损失 即有： 联立解得：局部水头损失的计算公式： 包达公式 第四章 流动阻力和水头损失 已知：l1＝1.5m， D＝100mm，l2＝8m， d＝80mm，λ＝0.015 求：hw＝？Q＝？ 解：查表求 保险活门出口： 大小头 弯头： 透明过滤器： 闸门： 第四章 流动阻力和水头损失 由： 其中： 且由连续性方程： 取0、2断面列伯努利方程，有： 联立解得： 第四章 流动阻力和水头损失 泵工作情况如图。输送液粘度 ，密度