【正文】 時(shí)壓力損失的影響因素： （ 1） 流體性質(zhì)： ?， ? （ 2） 流動的幾何尺寸： d， l， ?（ 管壁粗糙度 ） （ 3） 流動條件： u 2022/4/13 72 ? ???? ,,f ldufp ??物理變量 n＝ 7 基本量綱 m＝ 3 無量綱數(shù)群 N＝ n－ m＝ 4 ??????????ddludup ?????,2f無量綱化處理 式中： 2fupEu???—— 歐拉 （ Euler） 準(zhǔn)數(shù) 即該過程可用 4個(gè)無量綱數(shù)群表示 。 2022/4/13 73 d? —— 相對粗糙度 dl —— 管道的幾何尺寸 ??udRe ? —— 雷諾數(shù) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知 ， 流體流動阻力與管長成正比 ， 即 ????????dRedlup ??? ,2fff2,Δ p lh R e udd???????????或 ),( dRe ??? ?2022/4/13 74 莫狄 （ Moody） 摩擦因數(shù)圖： 2022/4/13 75 （ 1） 層流區(qū) （ Re≤ 2022） λ 與 無關(guān) ， 與 Re為直線關(guān)系 ， 即 ,即 與 u的一次方成正比 。 d? Re64??fhu? fh（ 2） 過渡區(qū) （ 2022Re4000) 將湍流時(shí)的曲線延伸查取 λ 值 。 （ 3） 湍流區(qū) （ Re≥ 4000以及虛線以下的區(qū)域 ） ),( dRef ?? ?2022/4/13 76 （ 4） 完全湍流區(qū) （ 虛線以上的區(qū)域 ） λ與 Re無關(guān) ， 只與 有關(guān) 。 d?該區(qū)又稱為阻力平方區(qū) 。 2fhu?d? 一定時(shí) ， 經(jīng)驗(yàn)公式 ： 柏拉修斯 （ Blasius） 式： 3 1 6 Re??適用光滑管 ， Re＝ 103～ 105 2022/4/13 77 光滑管：玻璃管 、 銅管 、 鉛管及塑料管等； 粗糙管：鋼管 、 鑄鐵管等 。 絕對粗糙度 ：管道壁面凸出部分的平均高度 。 相對粗糙度 ：絕對粗糙度與管內(nèi)徑的比值 。 ?d? 層流流動時(shí)： 流速較慢 ， 與管壁無碰撞 ， 阻力與 無關(guān) ，只與 Re有關(guān) 。 d?2022/4/13 78 湍流流動時(shí)： 水力光滑管 ?只與 Re有關(guān) ， 與 無關(guān) d? 完全湍流粗糙管 ?只與 有關(guān) ， 與 Re無關(guān) d?2022/4/13 79 （ 五 ） 非圓形管內(nèi)的流動阻力 當(dāng)量直徑： ????Ad 44e ＝潤濕周邊流通截面積 套管環(huán)隙 ， 內(nèi)管的外徑為 d1， 外管的內(nèi)徑為 d2 : ? ?12122122e ππ4π4 ddddddd ????? 邊長分別為 a、 b的矩形管 : baabbaabd????2)(24e2022/4/13 80 說明： （ 1） Re與 hf中的直徑用 de計(jì)算； （ 2） 層流時(shí)： ReC??正方形 C＝ 57 套管環(huán)隙 C＝ 96 （ 3） 流速用實(shí)際流通面積計(jì)算 。 2 dqu V?2022/4/13 81 二 、 局部阻力 （ 一 ） 阻力系數(shù)法 將局部阻力表示為動能的某一倍數(shù) 。 239。f 2uh ??或 239。f 2uHg??ζ —— 局部阻力系數(shù) J/kg J/N=m 2022/4/13 82 212239。 1f1( 1 ) 0 1u2AAuh???? ? ??～— 小 管 中 的 大 速 度1. 突然擴(kuò)大 2022/4/13 83 21239。 2f20 . 5 ( 1 ) 0 0 . 52AAuhu???? ? ???～小 管 中 的 大 速 度 2022/4/13 84 3. 管進(jìn)口及出口 進(jìn)口：流體自容器進(jìn)入管內(nèi) 。 ζ進(jìn)口 = 進(jìn)口阻力系數(shù) 出口：流體自管子進(jìn)入容器或從管子排放到管外 空間 。 ζ出口 = 1 出口阻力系數(shù) 4 . 管件與閥門 2022/4/13 85 2022/4/13 86 2022/4/13 87 蝶閥 2022/4/13 88 2022/4/13 89 2022/4/13 90 2239。39。eefflluuhHd d g???? 或（ 二 ） 當(dāng)量長度法 將流體流過管件或閥門的局部阻力 ， 折合成直徑相同 、 長度為 le的直管所產(chǎn)生的阻力 。 le —— 管件或閥門的當(dāng)量長度 ， m。 2022/4/13 91 三、 流體在管路中的總阻力 22ef ()ll u l uhdd? ? ???? ? ? ? ?減少流動阻力的途徑： 管路盡可能短 ， 盡量走直線 ， 少拐彎； 盡量不安裝不必要的管件和閥門等； 管徑適當(dāng)大些 。 2022/4/13 92 第五節(jié) 管路計(jì)算 一 、 簡單管路 （ 一 ） 特點(diǎn) （ 1） 流體通過各管段的質(zhì)量流量不變 ， 對于不可壓縮流體 ， 則體積流量也不變 。 (2) 整個(gè)管路的總能量損失等于各段能量損失之和 。 f f 1 f 2 f 3h h h h? ? ? ?qV1,d1 qV3,d3 qV2,d2 不可壓縮流體 321 mmm qqq ??321 VVV qqq ??2022/4/13 93 （ 二 ） 管路計(jì)算 （ 1） 摩擦損失計(jì)算 已知：流量 qV 、 管長 l， 管件和閥門 ， 管徑 d， 粗糙度 ? 求： ∑ hf ??/Re dVfq u h? ?? ? ??? ? ?2022/4/13 94 已知：管子 d 、 ?、 l， 管件和閥門 ， 供液點(diǎn) ， 需液點(diǎn)的 ， 輸送機(jī)械 W； 求：流體的流速 u及供液量 qV。 ??（ 2） 流量計(jì)算 湍流區(qū)： 2 2 . 5 1lg3 . 7 2ffd Σ h dlul d d Σ h???????? ? ???2022/4/13 95 試差法計(jì)算流速的步驟 ： （ 1） 根據(jù)柏努利方程列出試差等式； （ 2） 試差： ?? ? 查假設(shè) ? ??? ??? ?? du Re符合 ？ 可初設(shè)阻力平方區(qū)之值 注意：若已知流動處于阻力平方區(qū)或?qū)恿?， 則無需 試差 ， 可直接解析求解 。 2022/4/13 96 已知：流 量 qV， 管子 ?、 l， 管件和閥門 ， 供液點(diǎn) z1. p1， 需液點(diǎn)的 ， 輸送機(jī)械 W 等； 求：管徑 d。 ??（ 3） 管徑計(jì)算 用試差法解決 。 2022/4/13 97 （ 三 ） 阻力對管內(nèi)流動的影響 pA pB pa F 1 1? 2 2? A B 閥門 F開度減小時(shí)： （ 1） 閥關(guān)小 ， 閥門局部阻力系數(shù) ?↑ → hf,AB ↑ → 流速 u↓ → 即流量 ↓ ； 2022/4/13 98 （ 2） 在 1A之間 ， 由于 流速 u↓ → hf,1A ↓ → pA ↑ ； （ 3） 在