直管阻力损失 非圆形截面管道的当量直径 非圆形截面管道流体流动的阻力损失可采用园形管道的公式 来计算,只需用当量直径d来代替圆管直径d 当量直径定义 流通截面积4A de=4x 流体浸润周边 流体浸润周边即同一流通截面上流体与固体壁面接触的周长 ab 2 ao b 4 2(a+b a+6 丌 d=4 4 (a2+a
直管阻力损失 非圆形截面管道流体流动的阻力损失可采用圆形管道的公式 来计算，只需用当量直径 de来代替圆管直径 d 当量直径定义： 流体浸润周边即同一流通截面上流体与固体壁面接触的周长 非圆形截面管道的当量直径 A de 4 4 流体浸润周边 流通截面积 a b ab a b ab de 2 2 4 d d d d π d d de 2 1 2 1 2 1 2 2 4 4 a b r r 2 1
非圆形截面管道的当量直径 采用当量直径计算非圆形截面管道的Re,稳定层流的判据仍 然是Re<2000。 计算阻力系数时,仅以当量直径d代替圆形截面直管阻力计 算公式中的d,并不能达到几何相似的满意修正,因此需要 对计算结果的可靠性作进一步考察。 些对比研究的结果表明,湍流情况下一般比较吻合,但与 圆形截面几何相似性相差过大时,例如环形截面管道或长宽 比例超过3:1的矩形截面管道,其可靠性较差。 层流情况下可直接采用以下修正公式计算:2 Re 非圆形管的截面形状d。常数C非圆形管的截面形状d常数C 正方形,边长为a 57长方形,长2a,宽a1.3a 62 等边三角形,边长a0.58a53长方形,长4a,宽a16a73 环形,环宽=(d2d,)2(d24)96
非圆形截面管道的当量直径 采用当量直径计算非圆形截面管道的 Re，稳定层流的判据仍 然是 Re＜2000。 计算阻力系数时，仅以当量直径 de代替圆形截面直管阻力计 算公式中的 d，并不能达到几何相似的满意修正，因此需要 对计算结果的可靠性作进一步考察。 一些对比研究的结果表明，湍流情况下一般比较吻合，但与 圆形截面几何相似性相差过大时，例如环形截面管道或长宽 比例超过 3:1 的矩形截面管道，其可靠性较差。 层流情况下可直接采用以下修正公式计算： Re C 非圆形管的截面形状 de 常数C 非圆形管的截面形状 de 常数C 正方形，边长为a a 57 长方形，长2a，宽a 1.3a 62 等边三角形，边长a 0.58a 53 长方形，长4a，宽a 1.6a 73 环形，环宽=(d2-d1)/2 (d2-d1) 96
局部阻力损失计算 管路系统中的阀门、弯头、缩头、三通等各种阀件、管件不 仅会造成摩擦阻力(skin- friction),还有流道急剧变化造成的形 体阻力(form- friction),产生大量旋涡而消耗机械能。流体流 过这些阀件、管件处的流动阻力称为局部阻力。 动方向 流动方向 销局部阻力损失计算 局部阻力系数法:b/= 局部阻力系数 2 2 当量长度法 7=2e 当量长度
局部阻力损失计算 管路系统中的阀门、弯头、缩头、三通等各种阀件、管件不 仅会造成摩擦阻力(skin-friction)，还有流道急剧变化造成的形 体阻力(form-friction)，产生大量旋涡而消耗机械能。流体流 过这些阀件、管件处的流动阻力称为局部阻力。 流动方向 A A 流动方向 A A 局部阻力损失计算 局部阻力系数法： 2 2 f u h 2 2 e f l u h d 当量长度法： —— 局部阻力系数 le——当量长度
局部阻力损失计算 l00mm的闸阀1/2关 截止阀全开 l=22 角式截止阀全开 00mm的闸阀全开 旋启式止回阀全开 N le=0.75m D=1/2 100mm的标准三通 标准弯头或缩口 2.2m
局部阻力损失计算 100mm 的闸阀 1/2 关 le = 22m 100mm 的标准三通 le = 2.2m 100mm 的闸阀全开 le = 0.75m
【例3溶剂由容器A流入B。容器A液面恒定,两容 器液面上方压力相等。溶剂由A底部倒U型管排出,其顶 部与均压管相通。容器A液面距排液管下端6.0m,排液管 为p60×3.5mm钢管,由容器A至倒U型管中心处,水平 管段总长3.5m,有球阀1个(全开),90°标准弯头3个。 试求:要达到12m3/h的流量,倒U型管最高点距容器A内 液面的高差H。(p=900kg/m3,=0.6×10-3Pas)。 解:溶剂在管中的流速 12/3600 均庄管 =1.5m/s 0.785×0.053 Re dhp0.053×1.51×900 1.20×10 H 0.6×10 溢 流A 6m 取钢管绝对粗糙度 B E=03mm则/d 5.66×10 3.5m 53
【例3-3】 溶剂由容器 A 流入 B。容器 A 液面恒定，两容 器液面上方压力相等。溶剂由 A 底部倒 U 型管排出，其顶 部与均压管相通。容器 A 液面距排液管下端 6.0m，排液管 为 60×3.5mm 钢管，由容器 A 至倒 U 型管中心处，水平 管段总长 3.5m，有球阀1个 (全开)，90°标准弯头3个。 试求：要达到 12 m3 /h 的流量，倒U型管最高点距容器 A 内 液面的高差H。（=900kg/m3 ，= 0.6×10 -3 Pa·s）。 解：溶剂在管中的流速 取钢管绝对粗糙度 2 12 3600 1.51m s 0.785 0.053 u 5 3 0.053 1.51 900 Re 1.20 10 0.6 10 du 0 3 .3 0.3mm 5.66 10 53 d 则 A B 3.5m H 1 1 溢 流 6m 均压管 2 2