【正文】 圖 前面學(xué)過的摩擦因數(shù)，除了層流時(shí)比較簡單外，其余各公式都比較復(fù)雜，用起來比較不方便。在工程計(jì)算中為了避免試差，一般是將通過實(shí)驗(yàn)測出的 與 和 的關(guān)系，以為 參變量，以為 縱坐標(biāo)，以為 橫坐標(biāo)，標(biāo)繪在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上。如圖 132所示，此圖稱為 莫狄摩擦因數(shù)圖 。 層流區(qū)過渡區(qū)湍流區(qū)光滑管阻力平方區(qū)湍流粗糙管區(qū)⑴ 層流區(qū) 則流體的流動阻力損失與流速的關(guān)系為， 與 無關(guān)，與 成直 線 關(guān)系，即 ⑵ 過渡區(qū) 在此區(qū)內(nèi)，流體的流型可能是 層 流，也可能是湍流， 視 外界的條件而定，在管路 計(jì) 算 時(shí) ， 為 安全起 見 ，對 流 動 阻力的 計(jì) 算一般將湍流 時(shí) 的 曲 線 延伸 查 取的數(shù) 值 。 ⑶ 湍流粗糙管區(qū) ⑸ 完全湍流區(qū) —— 阻力平方區(qū) ⑷ 湍流光滑管區(qū) 三、粗糙度對 影響層流：粗糙度 對 無影響湍流當(dāng)在層流底層時(shí)， 則 對 無影響當(dāng)在湍流邊界層時(shí)， 則 對 有影響影響情況：四、實(shí)際管的當(dāng)量粗糙度 粗糙度的表示方法絕對粗糙度 ：是指壁面凸出平均高度相對粗糙度 ：是指絕對粗糙度與管徑的比值?！』ど铣Ｓ霉艿赖漠?dāng)量絕對粗糙度如表 11所示。 五、非圓形管的當(dāng)量直徑 在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到非圓形截面的管道或設(shè)備。如套管換熱器環(huán)隙，列管換熱器管間，長方形的通分管等 其工程計(jì)算并不復(fù)雜，只要將管子的直徑換成當(dāng)量直徑就可以計(jì)算出 Re等值。對非圓形管的當(dāng)量直徑為：問題：矩形管和套管球隙的當(dāng)量直徑怎么樣求？對長 a，寬 b為的矩形管道 但當(dāng)時(shí) ，此式誤差比較大。 對于外管內(nèi)徑為 ，內(nèi)管外徑為 的套管環(huán)隙abr2r1 r1討論：當(dāng)量直徑不能用于計(jì)算流速 u、流量 qv、截面面積 A當(dāng)量直徑的定義是經(jīng)驗(yàn)性的，并無充分的理論依據(jù)。在求阻力損失中的 改成 即可求。流體在非圓形直管中層流時(shí)，其摩擦系數(shù) 要進(jìn)行修正。套管環(huán)隙 正方形截面 返回局部阻力的損失 流體在管徑流動受到閥門管體阻礙，以及進(jìn)出突然擴(kuò)大或縮小等，在局部受到的阻力，稱局部阻力。其計(jì)算方法有 局部阻力系數(shù)法和當(dāng)量長度法。一、阻力系數(shù)法這種方法是模仿直管阻力的計(jì)算公式，而將直管阻力系數(shù)必為局部阻力系數(shù)即可：局部阻力的損失確定局部阻力系數(shù)查手冊，可參考書表 12和圖 13 136實(shí)驗(yàn)測得計(jì)算局部阻力的損失討論：由小截面突然變成很大截面，圖右 1所示，其 21由大截面突然變成很小截面，圖右 2所示，其選擇外側(cè)面，右圖所示，其選擇內(nèi)側(cè)面，右圖所示，其在計(jì)算過程中，截面發(fā)生變化時(shí)， u則發(fā)生變化，在計(jì)算時(shí)，我們?nèi)?最大的 u值 （ 小管截面的平均速度 u）進(jìn)行計(jì)算。局部阻力的損失二、當(dāng)量長度法 le稱為管件或閥門的當(dāng)量長度，其單位為 m，表示流體 流過某一管件或閥門的局部阻力，相當(dāng)于流過一段與其具有相同直徑、長度為 le之直管阻力 。各種管件閥門的 le值可查有關(guān)資料。見和圖 136管件和閥門的當(dāng)量長度的共線圖。（共線圖的用法）。怎么用呢？ 下面來學(xué)習(xí)一下。 局部阻力損失計(jì)算 100mm的閘閥 1/2關(guān) le=22m100mm的標(biāo)準(zhǔn)三通 le=100mm的閘閥全開 le=局部阻力的損失注 ：當(dāng)我們進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，長距離輸送是以直管阻力損失為主；車間管路常以局部阻力為主。 三、管路總能量損失管路的總阻力損失的 直管阻力損失與局部阻力損失之和 。 局部阻力的損失減少阻力損失 的方法局部阻力的損失阻力損失的計(jì)算例 13如圖所示，將敞口高位槽中密度 861kg/m粘度 ?103Pa?s的溶液送入某一設(shè)備 B中。設(shè) B中壓力為（表壓），輸送管道為?38?3無縫鋼管，其直管段部分總長為 8m，管路上有一個(gè) 90?標(biāo)準(zhǔn)彎頭、180?回彎頭一個(gè)， 一個(gè)球心閥（全開）。為使溶液能以 3m3/h的流量流入設(shè)備中，問高位槽應(yīng)高出設(shè)備多少米即 z為多少米？局部阻力的損失解：在 11和 22截面列柏努利方程：已知： p1=0(表壓 )， u1=0,he=0,z1z2=z,p2=(表壓 ),u2可求，下面求 u2局部阻力的損失查圖下一頁局部阻力的損失 返回局部阻力的損失把以上數(shù)據(jù)代入柏努利方程可得：返回液體輸送管路的計(jì)算本節(jié)的學(xué)習(xí)目的 掌握不同結(jié)構(gòu)管路（簡單管路，并聯(lián)管路及分支管路）的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)型和操作型管路計(jì)算方法和步驟，以達(dá)到合理確定流量、管徑和能量之間的關(guān)系。本節(jié)重點(diǎn) 重點(diǎn)為不同結(jié)構(gòu)管路的特點(diǎn)，如簡單管路能量損失具有加和性；并聯(lián)管路中各支管中的壓強(qiáng)降（或能量損失）相等；分支管路中單位質(zhì)量流體流動終了時(shí)的總機(jī)械能和沿程能量損失之和相等，并且在數(shù)值上等于在分叉點(diǎn)每 kg流體具有的總機(jī)械能。能夠根據(jù)復(fù)雜管路的特點(diǎn)，分配各支管中流體的流量。液體輸送管路的計(jì)算阻力對管內(nèi)流動的影響（略）管路計(jì)算可壓縮流體的管路計(jì)算（略）返回管路計(jì)算簡單管路是指有分支或匯合的單一管路。在實(shí)際計(jì)算中碰到的有三種情況：一是管徑不變的單一管路；二是不同管徑的管道串聯(lián)組成的單一管路；三是循環(huán)管路。在簡單管路計(jì)算中，實(shí)際是 連續(xù)性方程，機(jī)械能衡算式和阻力損失計(jì)算式的具體運(yùn)用 。即聯(lián)立求解這些方程。下面分別介紹。管路計(jì)算連續(xù)性方程： 或 機(jī)械能衡算式 : 摩擦系數(shù)計(jì)算式 (或圖 )： 靜力學(xué)方程： 阻力損失方程： 管路計(jì)算計(jì) 算內(nèi) 容(1)對于已有管路系統(tǒng)，規(guī)定流量，求能量損失或 He；(2)對于已有管路系統(tǒng)，規(guī)定允許的能量損失或推動力，求流體的輸送量；(3)規(guī)定輸送任務(wù)和推動力，選擇適宜的管徑。計(jì) 算類型(1)操作型問題：已知輸入和管徑系統(tǒng)，求解或測試管路系統(tǒng)的輸送能力。(2)設(shè)計(jì)型問題：將給定輸入任務(wù)和要求，尋求完成給定輸送任務(wù)和要求的輸送管程系統(tǒng)的間接設(shè)計(jì)類型管路計(jì)算一、簡單管路計(jì)算等徑直管 串聯(lián)異徑管流量的特點(diǎn)：能量的特點(diǎn)：管路計(jì)算二、復(fù)雜管并聯(lián)管流量的特點(diǎn)：能量的特點(diǎn)：分支管流量的特點(diǎn)：管路計(jì)算能量的特點(diǎn)：管路計(jì)算三、管路的計(jì)算簡單管路的計(jì)算管路計(jì)算的二種典型命題比 較項(xiàng) 目 設(shè)計(jì) 型 操作型目的 已知參數(shù)選擇 參數(shù)待求參數(shù)特點(diǎn)給 定管路給 定 輸 送任 務(wù)參數(shù)選擇或優(yōu)化 試差求解設(shè)計(jì)合理管路核算輸送能力或某項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)管路計(jì)算⑴ 簡單管路的設(shè)計(jì)型計(jì)算① 設(shè)計(jì)型命題② 求解步驟管路計(jì)算③ 設(shè)計(jì)型特點(diǎn)：選擇或優(yōu)化（見圖）費(fèi)用u設(shè)備費(fèi)總費(fèi)用操作費(fèi)u最佳例 ： 鋼管總長為 100m， 20℃ 的水在其中的流率為 27m3/h。輸送過程中允許摩擦阻力為 40J/kg，試確定管路的直徑。管路計(jì)算解： 本題為簡單管路的設(shè)計(jì)型計(jì)算問題，待求量為管徑 由于 未知，即使 已知，也無法求 ，無法計(jì)算 ， 不能確定，故須用試差法計(jì)算。根據(jù)題給條件，有將 、 、 、 代入上式并整理，得(1)管路計(jì)算20℃ 水的密度為 1000kg/m3，粘度為 假設(shè)是湍流。粗糙管湍流時(shí)， 可用下式計(jì)算本 題設(shè) 初 值 =,在式 (1)、 (2)和 (3)之間進(jìn)行試差。 (2)(3)直至 為止。結(jié)果如下表所示管路計(jì)算 105 10－ 3 105 10－ 3 經(jīng)過兩輪迭代即收斂，故計(jì)算的管道內(nèi)徑為 ，實(shí)際上市場上沒有此規(guī)格的管子，必須根據(jù)教材附錄提供的管子規(guī)格選用合適的標(biāo)準(zhǔn)管。本題輸送水，題目沒有給出水壓值，故認(rèn)為水壓不會太高，根據(jù)教材提供的有縫鋼管，選用 普通水、煤氣管。 管路計(jì)算其具體尺寸為 是湍流管路計(jì)算40J/Kg所以，所選的管子合適。 管路計(jì)算⑵ 簡單管路的操作型計(jì)算① 操作命題返回流速和流量的測定畢托管測速管只能測出液體在管道截面上某點(diǎn)處的局部流速。安裝時(shí)的注意事項(xiàng)：(1)必須保證測量點(diǎn)位于均勻流段。(2)必須保證畢托管口截面嚴(yán)格垂直于流動方向(3)畢托管直徑應(yīng)小于管徑的 1/50?？装辶髁坑?jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)渦輪流量計(jì)濕式氣體流量計(jì)流速和流量的測定小區(qū)供水演示 返回本章思考題某一液體壓差計(jì)中有一節(jié)空氣柱，是否可使用連續(xù)性方程和靜力學(xué)方程。引起流動阻力的原因有哪幾種？分別敘述。返回謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH