【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0。C、有色金屬管（包括銅管、鋁管、鉛管等）、有色金屬管（包括銅管、鋁管、鉛管等）D、非金屬材料、非金屬材料 管（包括陶瓷管、玻璃管、橡膠管、塑料管等）管（包括陶瓷管、玻璃管、橡膠管、塑料管等） 管件、管件要將管子連接成管路，必須使用各種管件，是管路延長(zhǎng)、轉(zhuǎn)向或要將管子連接成管路，必須使用各種管件，是管路延長(zhǎng)、轉(zhuǎn)向或分（合流）等。分（合流）等。A、改變管路流向的、改變管路流向的B、形成支路的、形成支路的C、改變管路直徑的、改變管路直徑的D、連接管路的、連接管路的E、控制流體流量的、控制流體流量的閥門、閥門A、截止閥、截止閥B、閘閥、閘閥C、節(jié)流閥、節(jié)流閥D、止回閥、止回閥E、旋塞（考克）、旋塞（考克）二、流體在直管中的阻力損失計(jì)算二、流體在直管中的阻力損失計(jì)算流體的阻力損失包含了兩項(xiàng)：流體的阻力損失包含了兩項(xiàng)： hf和和 h’f。其中：其中： hf為直管阻力損失。為直管阻力損失。直管阻力計(jì)算的通式、直管阻力計(jì)算的通式如圖：所示為一水平直管如圖：所示為一水平直管內(nèi)流體作定態(tài)流動(dòng)。在內(nèi)流體作定態(tài)流動(dòng)。在 11和和22截面間進(jìn)行衡算。截面間進(jìn)行衡算。因?yàn)楣苈分袩o(wú)局部阻力產(chǎn)生的管件。同時(shí)因?yàn)楣苈分袩o(wú)局部阻力產(chǎn)生的管件。同時(shí) Z1=Z2；； u1=u2則可以列出柏努利方程如下：則可以列出柏努利方程如下：可以簡(jiǎn)化成：可以簡(jiǎn)化成：分析在直徑為分析在直徑為 d、長(zhǎng)度為、長(zhǎng)度為 l的直管中的阻力大?。旱闹惫苤械淖枇Υ笮。和苿?dòng)力推動(dòng)力 △△ P=P1P2=（（ p1p2）） A而而 阻力阻力由于處于力的平衡狀態(tài)：由于處于力的平衡狀態(tài)：△△ P=F有：有： 有：有： 在式兩邊分別乘以　　有：在式兩邊分別乘以　　有：令　　　，則：令　　　，則：上式為計(jì)算直管阻力的范寧公式。上式為計(jì)算直管阻力的范寧公式。上式中上式中 λ稱為摩擦系數(shù)，摩擦應(yīng)力稱為摩擦系數(shù)，摩擦應(yīng)力 τ與流體流動(dòng)類型有關(guān)，因此與流體流動(dòng)類型有關(guān)，因此 λ也因流體也因流體不同的流動(dòng)類型而變化。不同的流動(dòng)類型而變化。（（ 1）層流時(shí)：）層流時(shí)： 　　　　；　　　?。?λ只與只與 Re值有關(guān)，和管壁粗糙度無(wú)關(guān)；值有關(guān)，和管壁粗糙度無(wú)關(guān)；（（ 2）湍流時(shí)的）湍流時(shí)的 λ與與 Re值和相對(duì)粗糙度（值和相對(duì)粗糙度（ ε/d）有關(guān)，具體數(shù)據(jù)在關(guān)聯(lián)）有關(guān)，具體數(shù)據(jù)在關(guān)聯(lián)圖中查取（圖見(jiàn)圖中查?。▓D見(jiàn) P62，粗糙度，粗糙度 ε見(jiàn)見(jiàn) P55表格）。表格）。非圓形管道的當(dāng)量直徑、非圓形管道的當(dāng)量直徑在化工生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到非圓形管道或者設(shè)備。在化工生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到非圓形管道或者設(shè)備。當(dāng)量直徑當(dāng)量直徑 de是水力半徑的是水力半徑的 4倍。倍。de=4rH三、流體流動(dòng)的局部阻力損失計(jì)算三、流體流動(dòng)的局部阻力損失計(jì)算流體在管路中流動(dòng)，在管件處由于流速、方向的改變，使流體受到的阻流體在管路中流動(dòng)，在管件處由于流速、方向的改變，使流體受到的阻力損失，為局部阻力損失。表示為力損失，為局部阻力損失。表示為 h180。f阻力系數(shù)法、阻力系數(shù)法克服局部阻力所引起的能量損失，可以表示為動(dòng)能的倍數(shù)，克服局部阻力所引起的能量損失，可以表示為動(dòng)能的倍數(shù)，即：即： 或：或：式中式中 ζ稱為局部阻力系數(shù)。稱為局部阻力系數(shù)。關(guān)于關(guān)于 ζ的討論：的討論：（（ 1）、突然擴(kuò)大或突然縮小，式中的流速）、突然擴(kuò)大或突然縮小，式中的流速 u應(yīng)該以小截面處的流速為準(zhǔn)，根應(yīng)該以小截面處的流速為準(zhǔn)，根據(jù)小管與大管的截面積之比，在圖中查?。▓D見(jiàn)據(jù)小管與大管的截面積之比，在圖中查?。▓D見(jiàn) P67）。）。（（ 2）、進(jìn)口與出口，流體從容器中流出，或流入容器中，可按照大截面積與）、進(jìn)口與出口，流體從容器中流出，或流入容器中，可按照大截面積與小截面積之比為小截面積之比為 1或?yàn)榛驗(yàn)?0來(lái)計(jì)算（流速來(lái)計(jì)算（流速 u與前面相同，與前面相同， P67圖）。圖）。（（ 3）流體從管子直接排入管外空間時(shí)，管口內(nèi)側(cè)截面上的壓強(qiáng)應(yīng)取與管外壓）流體從管子直接排入管外空間時(shí)，管口內(nèi)側(cè)截面上的壓強(qiáng)應(yīng)取與管外壓強(qiáng)相等，同時(shí)此處流體還具有動(dòng)能，故出口阻力損失不應(yīng)該計(jì)算在內(nèi)??！強(qiáng)相等，同時(shí)此處流體還具有動(dòng)能，故出口阻力損失不應(yīng)該計(jì)算在內(nèi)?。。ǎ?4）其他）其他 ζ數(shù)據(jù)可以在數(shù)據(jù)可以在 P68的表中查取。的表中查取。當(dāng)量長(zhǎng)度法、當(dāng)量長(zhǎng)度法流體流經(jīng)管件或閥門時(shí)造成的阻力損失可以折合成相當(dāng)于流體流過(guò)相同流體流經(jīng)管件或閥門時(shí)造成的阻力損失可以折合成相當(dāng)于流體流過(guò)相同直徑、長(zhǎng)度為直徑、長(zhǎng)度為 le的直管阻力損失，即可以采用直管阻力計(jì)算公式計(jì)算：的直管阻力損失，即可以采用直管阻力計(jì)算公式計(jì)算：式中式中 le為當(dāng)量長(zhǎng)度，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，單位為為當(dāng)量長(zhǎng)度，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，單位為 m。我們?cè)诔Ｒ?jiàn)的數(shù)據(jù)手冊(cè)中查。我們?cè)诔Ｒ?jiàn)的數(shù)據(jù)手冊(cè)中查到的通常是到的通常是 le/d，表示管道直徑的多少倍，常見(jiàn)管件的數(shù)據(jù)見(jiàn)表（，表示管道直徑的多少倍，常見(jiàn)管件的數(shù)據(jù)見(jiàn)表（ P68））總的阻力損失、總的阻力損失管路的總能量損失，又稱為總阻力損失，包括所有直管阻力和所有局部管路的總能量損失，又稱為總阻力損失，包括所有直管阻力和所有局部阻力。等徑管路的總阻力損失計(jì)算式為：阻力。等徑管路的總阻力損失計(jì)算式為：或者：或者： 　　　　　　　?。ㄊ街校骸　　　　　?；　　　　　）　　　　　　　?。ㄊ街校骸　　　　　?；　　　　?。? 、管路計(jì)算、管路計(jì)算一、簡(jiǎn)單管路和復(fù)雜管路一、簡(jiǎn)單管路和復(fù)雜管路簡(jiǎn)單管路、簡(jiǎn)單管路全部流體從入口到出口在一根管道中，并無(wú)分支的連續(xù)流動(dòng)。全部流體從入口到出口在一根管道中，并無(wú)分支的連續(xù)流動(dòng)。為簡(jiǎn)單管路。為簡(jiǎn)單管路。（（ 1）等徑管路）等徑管路是最簡(jiǎn)單的一種管路，它的阻力損失的計(jì)算也是最簡(jiǎn)單的。是最簡(jiǎn)單的一種管路，它的阻力損失的計(jì)算也是最簡(jiǎn)單的。（（ 2）串聯(lián)管路）串聯(lián)管路總阻力損失是各直管總阻力損失是各直管 阻力損失和各局部阻力損失的總和。（如圖）阻力損失和各局部阻力損失的總和。（如圖）復(fù)雜管路、復(fù)雜管路（（ 1）并聯(lián)管路）并聯(lián)管路如圖所示：為并聯(lián)管路。如圖所示：為并聯(lián)管路。Vs=Vs1+Vs2+Vs3（（ 2）分支管路）分支管路如圖所示：為分支管路。如圖所示：為分支管路。注意：流量關(guān)系、主管的阻力損失關(guān)系注意：流量關(guān)系、主管的阻力損失關(guān)系（（ 3）匯總管路）匯總管路如圖所示為匯總管路。如圖所示為匯總管路。二、簡(jiǎn)單管路計(jì)算二、簡(jiǎn)單管路計(jì)算此類管路計(jì)算機(jī)中常遇到的問(wèn)題歸納起來(lái)，主要有以下三種情此類管路計(jì)算機(jī)中常遇到的問(wèn)題歸納起來(lái)，主要有以下三種情況：況：已經(jīng)規(guī)定出管徑、管長(zhǎng)、管件和流體的流速，求流體流過(guò)、已經(jīng)規(guī)定出管徑、管長(zhǎng)、管件和流體的流速，求流體流過(guò)此管路的阻力損失。依據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇流體輸送機(jī)械。此管路的阻力損失。依據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇流體輸送機(jī)械。根據(jù)：根據(jù)：計(jì)算出：計(jì)算出：再計(jì)算輸送機(jī)械的功率消耗。（注意：　　的單位是再計(jì)算輸送機(jī)械的功率消耗。（注意：　　的單位是 J/kg，功，功率消耗的單位是率消耗的單位是 J/s）。）。已經(jīng)規(guī)定出管徑、管長(zhǎng)、管件和允許的阻力損失，求管路、已經(jīng)規(guī)定出管徑、管長(zhǎng)、管件和允許的阻力損失，求管路的輸送能力。的輸送能力。已經(jīng)管長(zhǎng)、管件、允許的阻力損失和需要的流量，求管、已經(jīng)管長(zhǎng)、管件、允許的阻力損失和需要的流量，求管徑。徑。本計(jì)算機(jī)一般采用試差的辦法進(jìn)行計(jì)算！即先假設(shè)一個(gè)本計(jì)算機(jī)一般采用試差的辦法進(jìn)行計(jì)算！即先假設(shè)一個(gè) λ，根，根據(jù)這個(gè)管徑進(jìn)行計(jì)算。據(jù)這個(gè)管徑進(jìn)行計(jì)算。例：管路的總長(zhǎng)度（例：管路的總長(zhǎng)度（ ）為）為 100m，要求水在鋼管中的流量，要求水在鋼管中的流量為為 27m3/h，輸送過(guò)程允許的壓頭損失為，輸送過(guò)程允許的壓頭損失為 4mH2O，試確定管路直，試確定管路直徑。徑。及及　　　　　　　　　　　　　　　　所以有：所以有：測(cè)量流體的流量和流速，無(wú)論是在化工生產(chǎn)的操作還是在化工實(shí)測(cè)量流體的流量和流速，無(wú)論是在化工生產(chǎn)的操作還是在化工實(shí)驗(yàn)中都有很重要的作用。驗(yàn)中都有很重要的作用。測(cè)量原理：本節(jié)講述的幾種都是基于流體動(dòng)力學(xué)原理的。測(cè)量原理：本節(jié)講述的幾種都是基于流體動(dòng)力學(xué)原理的。一、畢托管測(cè)速計(jì)一、畢托管測(cè)速計(jì)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)如圖所示為畢托管的結(jié)如圖所示為畢托管的結(jié)構(gòu)示意圖。構(gòu)示意圖。　　畢托管是由內(nèi)外兩層套　　畢托管是由內(nèi)外兩層套管組成。其中內(nèi)管和外管在管組成。其中內(nèi)管和外管在圖示圖示 A、 B點(diǎn)處開(kāi)兩個(gè)測(cè)量孔，點(diǎn)處開(kāi)兩個(gè)測(cè)量孔，下接下接 U形壓差計(jì)。形壓差計(jì)。 原理、原理A、 B兩點(diǎn)的沖壓：兩點(diǎn)的沖壓：A、 B兩點(diǎn)之間的壓差（沖壓）兩點(diǎn)之間的壓差（沖壓）則：則：畢托管的安裝、畢托管的安裝（（ 1）直管長(zhǎng)度要達(dá)到）直管長(zhǎng)度要達(dá)到 100d。（（ 2）畢托管與直管的軸線要重合。）畢托管與直管的軸線要重合。（（ 3）畢托管的直徑要＜＜）畢托管的直徑要＜＜ d/50。二、孔板流量計(jì)二、孔板流量計(jì)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)如圖：所示為孔板流量計(jì)如圖：所示為孔板流量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。的結(jié)構(gòu)示意圖。主要是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)孔板和一主要是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)孔板和一個(gè)個(gè) U形壓差計(jì)組成。形壓差計(jì)組成。工作原理、工作原理通過(guò)孔板將流體的流速改變，不考慮阻力損失，列出動(dòng)力學(xué)方程通過(guò)孔板將流體的流速改變，不考慮阻力損失，列出動(dòng)力學(xué)方程：：根據(jù)連續(xù)性方程有：根據(jù)連續(xù)性方程有：有：有：考慮到阻力損失和考慮到阻力損失和 U形壓差計(jì)測(cè)量點(diǎn)位置的因素，引入校正系形壓差計(jì)測(cè)量點(diǎn)位置的因素，引入校正系數(shù)。數(shù)。 C1和和 C2，有：，有：令：令： C0=則有：則有：三、文丘利管三、文丘利管略（原理與孔板相同）略（原理與孔板相同）四、轉(zhuǎn)子流量計(jì)四、轉(zhuǎn)子流量計(jì)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)如圖：所示為轉(zhuǎn)子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖：所示為轉(zhuǎn)子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。工作原理、工作原理主要是靠轉(zhuǎn)子的上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的讀數(shù)的。主要是靠轉(zhuǎn)子的上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的讀數(shù)的。167。2流體輸送機(jī)械流體輸送機(jī)械　　在化工生產(chǎn)中，為了滿足工藝要求，常需要將流體從一地方輸　　在化工生產(chǎn)中，為了滿足工藝要求，常需要將流體從一地方輸