化工基礎(chǔ)概論第一章流體流動與輸送(編輯修改稿)
2025-01-16 10:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 —— 直管損失壓頭， m 。 范寧公式不僅適用于層流，也適用于湍流的阻力計(jì)算，但式中摩擦系數(shù) ? 的處理方法不同。 當(dāng)流體在圓形直管內(nèi)作層流流動時： 64Re? ? (1 10) 當(dāng)流體在圓形直管內(nèi)作湍流流動時：( Re , )fd?? ?， (1 1 1) 因?yàn)橥牧髁鲃訒r，不僅有流體質(zhì)點(diǎn)之間的內(nèi)摩擦，而且還有質(zhì)點(diǎn)之間的碰撞。此種流動類型的能量損失要比層流時大得多。因此流體在管內(nèi)作湍流流動時，其摩擦系數(shù)不僅與 u 、 d 、?和?有關(guān)，而且還與管壁的粗糙度有關(guān) ( 絕對粗糙度 ? ，相對粗糙 / d? ) 。管徑越小其影響越大。 ①阻力系數(shù)法 ②當(dāng)量長度法 ①阻力系數(shù)法 克服局部阻力所引起的能量損失，與管路中流體的動能 . 22u. 成正比，即： 239。2fuh ?? （ 1 12 ） 式中：?為局部阻力系數(shù)，一般由實(shí)驗(yàn)測定。其數(shù)值與管件和閥門的開啟度有關(guān)，即不同的管件和閥門的類型以及閥門的開啟度有不同的?值。 對于突然擴(kuò)大，如管路出口（流體從管路排入大氣或排入某容器），?= 。 對于突然縮小，如管路進(jìn)口（流體由容器流入管路），?= 。 表 11常見管件和閥門的局部阻力系數(shù)及以管徑計(jì)的當(dāng)量長度 ②當(dāng)量長度法 為了便于管路計(jì)算，常將流體流過某管件或閥門時的局部阻力折算成同樣流體流過具有相同直徑，長度為el的直管阻力，這個直管長度el稱為該管件或閥門的當(dāng)量長度。此時的局部阻力所造成的能量損失計(jì)算公式可仿照直管阻力計(jì)算公式寫成，即： 239。2efl uhd??? （ J/kg ） （ 1 13 ） 式中： d 、 u 、 ? 分別為與管件相連接的直管管件、管內(nèi)流體平均流速以及摩擦系數(shù)。各種管件和閥門的當(dāng)量長度可由有關(guān)手冊查得，表 1 1 列出了常見管件的eld值，即當(dāng)量長度el與管內(nèi)徑 d 的比值。 （ 1）減小直管阻力的途徑 （ 2）減小局部阻力的途徑 （ 1）減小直管阻力的途徑 流體在圓形管內(nèi)流動的直管阻力計(jì)算式為：22fluhd???，其中( Re , )fd?? ?。 （ 1）減小直管阻力的途徑 ①減小管長 l 。在滿足工程需要和工作安全的前提下，管路長度盡可能短一些，盡可 能走直線，少拐彎。 ②適當(dāng)增加管徑 d 。加大管徑可以減小流動阻力，使得能量消耗小，操作費(fèi)用低。但是，隨著管徑的加大，管子的價格必然隨之增加，設(shè)備費(fèi)用高。因此，在選擇管徑時，要綜合考慮設(shè)備費(fèi)用與操作費(fèi)用的矛盾，當(dāng)流動阻力為影響過程經(jīng)濟(jì)效益的主要因素時，可適當(dāng)?shù)脑黾庸軓絹頊p小能量消耗。 ③減小管壁的絕對粗糙度 ? 。對于鑄造管道，內(nèi)壁面應(yīng)清砂和清除毛刺；對焊接鋼管，內(nèi)壁面應(yīng)清除焊瘤，以減小 ? 。 ④用軟管代替硬管，可 以減小流動阻力。流體的粘度越大，軟管的壁面越薄，減小阻
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