1.5_流体流动的阻力.ppt

各种管件 弯头 异径管 三通 （2）焊接 （3）法兰连接 各种管件 变径管 三通 闷头 弯头 法兰 截止阀 观看《截止阀.swf》 观看《球阀.swf》 闸阀 旋塞 隔膜阀 蝶阀 薄膜阀 电磁阀 止逆阀 针形阀 其它阀门 安全阀 疏水器 停止吸气阀 几种典型的局部阻力 二　局部阻力损失的计算 1　阻力系数法 将局部阻力表示为动能的某一倍数。 或 z —— 局部阻力系数 J/kg J/N=m （1）突然扩大 （a） 小管中的流速 — 1 2 1 f 2 1 ~ 0 u u h z z = = 图1-28，P57 （2）突然缩小 （b） 小管中的流速 - = = 2 2 2 f 2 5 . 0 ~ 0 u u h z z u 均以小管的流速为准 图1-28，P57 （3）管进口及出口 进口：流体自容器进入管内。 z进口 = 0.5 进口阻力系数 出口：流体自管子进入容器或从管子排放到管外 空间。 z出口 = 1 出口阻力系数 ? ? 选管的内侧与外侧，阻力不同！ P56，请记录…… 常见管件的阻力系数 标准弯头 0.75 回弯头 1.5 活接 0.4 出管口 1.0 入管口 0.5 全开闸阀 0.17 半开闸阀 4.5 角阀 5.0 全开截止阀 6.4 半开截止阀 9.5 （4）管件与阀门 z : 查有关手册 2　当量长度法 将流体流过管件或阀门的局部阻力，折合成直径相同、长度为Le的直管所产生的阻力 。 le —— 管件或阀门的当量长度，m。 当量阻力线图 P58 总阻力： 减少流动阻力的途径： 管路尽可能短，尽量走直线，少拐弯； 尽量不安装不必要的管件和阀门等； 管径适当大些。 作业： 习题 12、13 第五节 流体流动的阻力 一、直管阻力损失的计算 二、局部阻力损失的计算 ——流动阻力产生的根源 流体具有粘性，流动时存在内部摩擦力. 管路中 的阻力 直管阻力： 局部阻力： 流体流经一定管径的直管时由于流体的内摩擦而产生的阻力 流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大及缩小等局部地方所引起的阻力。 流动阻力的根源与类别 （P46） 铸 铁 管 碳 钢 管 合 金 钢 管 有 色 金 属 管 非 金 属 管 一　直管阻力损失的计算 流体在水平等径直管中作定态流动: 1　阻力的表现形式 若管道为倾斜管，则 流体的流动阻力表现为静压能的减少； 水平安装时，流动阻力恰好等于两截面的静压能之差。 2　直管阻力的通式 由于压力差而产生的推动力： 流体的摩擦力： 令 定态流动时: ——直管阻力通式（范宁Fanning公式） ——摩擦系数（摩擦因数） 则 J/kg 其它形式： 压头损失 m 压力损失 Pa 上述公式层流与湍流均适用； 注意 与 的区别。 1-44 (P48) 长径比，无因次 动能 摩擦系数 -----直管摩擦损失计算通式 （1）层流时的? （2）湍流时的? 主要依靠实验研究 范宁因子 ， ， 哈根－泊谡叶公式 各项的物理意义： 1-44 (P48) 3　层流时的摩擦系数 (P50) 速度分布方程 又 ——哈根-泊谡叶 （Hagen-Poiseuille）方程 能量损失 层流时阻力与速度的一次方成正比。 变形： 比较得 1-46, 圆管、层流 4　湍流时的摩擦系数 （1）因次分析法 （参阅实验教材 P7~14） 目的：a）减少实验工作量； b）结果具有普遍性，便于推广。 基础：因次一致性 即每一个物理方程式的两边不仅数值相等， 而且每一项都应具有相同的因次。 基本定理：白金汉（Buckinghan)π定理 设影响某一物理现象的独立变量数为n个，这些变量的基本因次数为m个，则该物理现象可用N＝（n－m）个独立的无因次数群表示。 湍流时压力损失的影响因素： a）流体性质：?，? b）流动的几何尺寸：d，l，?（管壁粗糙度） c）流动条件：u 物理变量 n＝ 7 基本因次