【正文】 ρ/μ=？ 用 試差法 ：管內(nèi)流體流速：通過孔板的流速：與假設(shè)相符， C0= ， u0為所求。2 ＝ ，A0/A1=d02/d12=(78/150)2=假設(shè) Re＞界限值： 8已知讀數(shù) R＝ ，鋼管內(nèi)徑 d＝ 159－ 4Hg＝ 13600kg解：苯在 20℃ 時，密度 ρ＝ 879kg/m3，粘度 μ＝ 103N 孔板前后連接的 U型管液柱壓強計的指示液為水銀。轉(zhuǎn)子流量計常用于測量非渾濁液體、氣體等，具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、測量范圍廣、能量損失小和價格低廉等優(yōu)點。轉(zhuǎn)子流量計的刻度與環(huán)隙面積、 Aa：轉(zhuǎn)子與玻管的環(huán)隙面積（變數(shù)）標(biāo)定條件： 20℃ ， 20℃ 的水。：被測流體密度轉(zhuǎn)子平衡時 ：上下壓力差 =重力－浮力P2=ARp2P1=ARp1重力浮力(p1－ p2)AR=：轉(zhuǎn)子體積ρR當(dāng)流量發(fā)生變化時，流量計將自動通過轉(zhuǎn)子的升降來改變環(huán)形流道截面積，而改變流動阻力，以保持壓力不變，從而達(dá)到新的平衡。一定流量的流體流過由錐形玻璃管壁與轉(zhuǎn)子間的 環(huán)形間隙 時，因 摩擦阻力 造成轉(zhuǎn)子下部和上部的 壓力差 。轉(zhuǎn)子流量計由截面自下而上逐漸擴(kuò)大的 玻璃管 制成，管內(nèi)有一金屬或其他材料制的 浮子 ，浮子頂部邊緣刻有斜槽。噴嘴 和 文丘里管 的原理及流量公式與孔板流量計相同。在管道安裝孔板，由于 流動截面積 減小，流速增大，動能變大，靜壓能減小，就使 部分靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?。2.μ；然后按圖求出 u/umax為了求取管內(nèi) 平均流速 ，可將畢托管放在管截面中心，測得 中心最大流速umax；計算 :RemaxU形管壓差計反映的是 測量點 （A點和 B點）的 沖壓能與靜壓能之差 ，即：流體 動能 的大小。u2/2設(shè)：流體密度 ρ，壓差計指示液密度 ρ 0壓差計讀數(shù) R，則：被測流體為氣體時： ρ 0ρ 即： 管口 A平面與流動方向垂直，隨著流體向管口流動，其動能逐漸轉(zhuǎn)化為靜壓能，速度漸減，到達(dá)管口時為零。由兩根彎成直角同心套管構(gòu)成， 1. 測速管 (畢托管 )流量測量 流量 是流體流動和輸送的重要參數(shù)，無論是工業(yè)生產(chǎn)中，為了檢查生產(chǎn)操作條件，調(diào)節(jié)、控制生產(chǎn)過程，還是科學(xué)實驗都需要對流量的精確測量。Re=105按 u=； m/sL+∑Le)u2/2d在兩截面間列出柏努利方程：(兩個未知數(shù))應(yīng)用 試差法 先求 u： (湍流時，一般 λ=～ )試設(shè)： λ=計算 Re： 20℃ 水 ρ=998kg/m3， μ=查 λ ： 查得管子 ε ＝ ； ε/d=d=114－ 24=， ＝ (表壓 )， 已知： zl＝ 12m， z2＝ 0， 試求水溫為 20℃ 時此管路的輸水量。按所給的流量計算管徑：從管子規(guī)格表選無縫鋼管 Φ108mm4mm ，再計算：計算 Re：查摩擦系數(shù) λ ：由表 12查得管子 ε ＝ ；ε/d=； λ= 計算需要泵提供的能量：泵的有效功率為：例題（ 試差法）[例 ]從水塔引水至車間，管路為 Φ1144mm 的無縫鋼管，管路的計算長度 150m(包括直管長度及局部阻力的當(dāng)量長度 )。s ，與水相仿。故問題歸結(jié)為選擇管徑和管子。 [例 110] 15℃ 、 20％砂糖液用泵將其長距離輸送至位于高 5m的某處，估計管路長度為 150m，要求輸送量為60t/h，試求所需泵的能量。在一定流量下，不同管徑必然得出不同的流速，不同的雷諾數(shù)，從而得出不同的能量損失 ∑h f。選擇管子，除按工藝要求并從經(jīng)濟(jì)角度來考慮管路布置和管子的材質(zhì)以外，主要是如何選用合適的 管徑 ，后者仍然是經(jīng)濟(jì)衡算問題。復(fù)雜管路1) 并聯(lián)管路Σh f,1=Σh f,2=Σh f,3 ws,總 ＝ Σw s,i 當(dāng) ρ ＝ const 則 Vs,總 ＝ ΣV s,i 各支管的流量 :C AB2) 分支管路EA+Σh f,A= EB+Σh f,BVs ＝ VsA + VsB(3)管路計算的類型1)已知 流量 Vs、 管道尺寸 L、 d,管件 ，計算管路系統(tǒng)的 能量損失 ，以及所需輸送設(shè)備的 功率等； (直接計算）2)給定 流量 、 管長 、所需 管件 和允許的 能量損失 ，計算管路 直徑 ； (用試差法計算）3)已知 管道尺寸 、 管件 和允許的 能量損失 ，求管道中流體的 流速 和 流量 。簡單管路hf總 ＝ ∑h f,i ws,1=ws,2=ws,3 當(dāng) ρ ＝ const 則 Vs,1=Vs,2=Vs,32.(2) 管路的情況1.∑ζ=(3)查摩擦系數(shù) λ ：由表 12查得管子 ε ＝ ；ε/d=15； 3彎頭 (1)算流速：(2)算 Re：(5)求摩擦損失：(4)局部阻力系數(shù) ζ：s ，密度為 1040kg/m3。 彎頭，試計算管路進(jìn)口至出口的摩擦阻力。(J/kg) [例 19] 將 5℃ 的鮮牛奶以 5000kg/h的流量從貯奶罐輸送至殺菌器進(jìn)行殺菌。ζζ（局部阻力系數(shù)）。Le局部阻力： Le ）上的圓直管的阻力。當(dāng)量長度法由于流體流過這些局部多數(shù)是湍流，所以主要討論湍流流動時的局部阻力，其計算方法有：當(dāng)量長度法和阻力系數(shù)法。在工程實際上有許多非圓形管道或設(shè)備，雖然流道截面形狀對流速分布及流動阻力都有影響，但實驗證明：在湍流情況下，非圓管用 當(dāng)量直徑 de代替直徑 d應(yīng)用圓管阻力公式的誤差不大。非圓形管內(nèi)的流體阻力 λ=5.[例 18]相對密度 ，粘度 過長 10m的鋼管（￠ 76mm) ，流速為，計算沿程損失。① 層流區(qū) ： Re≤2023 ，λ=64/Re ，與管壁粗糙度無關(guān)。 Re較小， ε/d 影響較小， Re較大， ε/d 影響較大。2） 對于粗糙管 ，有柯爾布魯克 (Colebrook)公式摩擦系數(shù)圖（以 ε/d為參數(shù)，標(biāo)繪 λ與 Re的關(guān)系圖）雙對數(shù)坐標(biāo)③ 湍流區(qū) ： Re4000，在虛線以下， λ 與 Re和 ε/d 都有關(guān)。(J/kg)光滑管、粗糙管與管壁粗糙度光滑管 ：玻璃管、黃銅管、塑料管粗糙管 ：鋼管、鑄鐵管絕對粗糙度 ε : 壁面凸出部分的平均高度（表 12， p49)相對粗糙度 : ε/d3.=τπdL范寧公式 圓形直管阻力公式λ ： 無因次摩擦系數(shù) ，是流體物性和流動狀況（雷諾數(shù) Re和管壁粗糙度 ε ）的函數(shù)。流體在直管中的流動阻力 (沿程阻力 )1. hf ’ 流動阻力的大小與流體的物理性質(zhì)、流動狀況及壁面的形狀等因素有關(guān)。 凡是流道發(fā)生突然改變時，都會發(fā)生邊界層分離引起機(jī)械能損失，需要避免或減少。 在渦流區(qū)，由于流體質(zhì)點的碰撞和混合而消耗大量能量。AB:流通截面減小， 加速減壓BC：減速加壓CD：分離面邊界層前段 ：邊界層較薄，為層流邊界層。邊界層外 ：主流區(qū)， du/dy≈0，近似無粘性阻力，與理想流體等效。在離壁面一定距離 δ處，流速已接近于均勻流的速度 us，在此層內(nèi)存在速度梯度，該薄層稱為流體邊界層。n=7Re=106湍流時的速度分布層流時的速度分布 園形直管內(nèi)層流流動時 ，流體質(zhì)點沿著與管軸平行方向作直線流動，管軸中心處流速最大，管壁處最小。時間脈動速度湍流流動 ：流體質(zhì)點作不規(guī)則運動，相互碰撞和混雜，并產(chǎn)生大量旋渦。湍流壁湍流 ：發(fā)生在流體與固體壁面的接觸流動時，如流體流經(jīng)密閉管道、明渠或浸沒物體等。4000過渡流ReRe層流20232023Re用量綱分析法將這四個因素歸納為一個量綱為一的無因次準(zhǔn)數(shù)：雷諾數(shù) Re ，用以判別流體流動的形態(tài)。2. 2)當(dāng)繼續(xù)提高水流速度到一定時， 有色液細(xì)線開始出現(xiàn)波紋形 。104Pa； 0p1 = ，管出口為 22截面： u1u2， u12/2≈0 ；z1=0， z2=2+24=26m， ∑hf=160J/kg， ρ=1000輸水管的直徑為 763mm，排水管出口噴頭連接處的壓強