1、鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-1.4 流體流動現(xiàn)象流體流動現(xiàn)象(Fluid Flow )（1）雷諾實驗雷諾實驗 1883年, 英國物理學(xué)家Osbone Reynolds作了如下實驗。1.4.1 流體流動的類型流體流動的類型-層流及湍流層流及湍流鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-（2）雷諾實驗現(xiàn)象）雷諾實驗現(xiàn)象 兩種穩(wěn)定的流動狀態(tài)：兩種穩(wěn)定的流動狀態(tài)：層流、湍流層流、湍流。用紅墨水觀察管中水的流動狀態(tài)用紅墨水觀察管中水的流動狀態(tài)(b)過渡流(a)層流層流(Streamline flow)(c)湍流湍流(Turbulent flow)鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-湍流：湍流： 主體做軸向運動，同

2、時有徑向脈動；主體做軸向運動，同時有徑向脈動； 特征：流體質(zhì)點的脈動特征：流體質(zhì)點的脈動 。 層流層流： * 流體質(zhì)點做直線運動；流體質(zhì)點做直線運動； * 流體分層流動，層間不相混合、不碰撞；流體分層流動，層間不相混合、不碰撞； * 流動阻力來源于層間粘性摩擦力。流動阻力來源于層間粘性摩擦力。 過渡流過渡流： 不是獨立流型（層流不是獨立流型（層流+湍流），湍流）， 流體處于不穩(wěn)定狀態(tài)（易發(fā)生流型轉(zhuǎn)變）。流體處于不穩(wěn)定狀態(tài)（易發(fā)生流型轉(zhuǎn)變）。 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-（3）實驗分析）實驗分析dGduudRe、0003ReTMLLTMLMTLLdu影響狀態(tài)的因素影響狀態(tài)的因素： 流型判據(jù)流

3、型判據(jù)雷諾準(zhǔn)數(shù)雷諾準(zhǔn)數(shù)(Renault number)Re準(zhǔn)數(shù)是一個無因次的數(shù)群準(zhǔn)數(shù)是一個無因次的數(shù)群實驗結(jié)果表明，流體在直管內(nèi)流動時，實驗結(jié)果表明，流體在直管內(nèi)流動時，（1）當(dāng)）當(dāng)Re2000時，流動為層流，此區(qū)稱為時，流動為層流，此區(qū)稱為層流區(qū)層流區(qū)；（2）當(dāng)）當(dāng)Re4000時，一般出現(xiàn)湍流，此區(qū)稱為時，一般出現(xiàn)湍流，此區(qū)稱為湍流區(qū)湍流區(qū)；（3）當(dāng)）當(dāng)2000 Re 4000 時，流動可能是層流，也可能是湍時，流動可能是層流，也可能是湍流，與外界干擾有關(guān)，該區(qū)稱為不穩(wěn)定的過渡區(qū)。流，與外界干擾有關(guān)，該區(qū)稱為不穩(wěn)定的過渡區(qū)。 雷諾數(shù)的物理意義：雷諾數(shù)的物理意義：Re反映了流體流動中反映了流體

4、流動中慣性力慣性力與與粘性力粘性力的對比關(guān)系，標(biāo)志流體流動的湍動程度。的對比關(guān)系，標(biāo)志流體流動的湍動程度。其值愈大，流體其值愈大，流體的湍動愈劇烈，內(nèi)摩擦力也愈大。的湍動愈劇烈，內(nèi)摩擦力也愈大。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理- 構(gòu)成質(zhì)點在主運動之外還有構(gòu)成質(zhì)點在主運動之外還有附加的脈動。即瞬時速度圍繞某附加的脈動。即瞬時速度圍繞某一平均值而上下波動。一平均值而上下波動。 質(zhì)點的脈動質(zhì)點的脈動是湍流運動的最是湍流運動的最基本特點?；咎攸c。流體質(zhì)點的速度流體質(zhì)點的速度脈動曲線示意圖脈動曲線示意圖（4）湍流的脈動現(xiàn)象和時均化）湍流的脈動現(xiàn)象和時均化時均化速度時均化速度:211duuii瞬時速度瞬時

5、速度:iiiuuu脈動速度是瞬時速度對時均速度的偏離脈動速度是瞬時速度對時均速度的偏離.鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-滯流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是滯流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是 （ ）A湍流流速大于滯流流速湍流流速大于滯流流速 B流道截面大時為湍流，截面小的為滯流流道截面大時為湍流，截面小的為滯流C滯流時滯流時Re數(shù)小于湍流時數(shù)小于湍流時Re數(shù)數(shù) D滯流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動滯流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動D（5）層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別）層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別層流：層流：質(zhì)點沿管軸作有規(guī)則的平行運動，各質(zhì)點互不碰撞，質(zhì)點沿管軸作有規(guī)則的平行運動，各質(zhì)點互不碰撞，互不混合?；ゲ换旌?。湍流：湍流：質(zhì)點作有不

6、規(guī)則的雜亂運動并相互碰撞，產(chǎn)生漩渦。質(zhì)點作有不規(guī)則的雜亂運動并相互碰撞，產(chǎn)生漩渦。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-1.2 流體在圓管內(nèi)的速度分布流體在圓管內(nèi)的速度分布 速度分布：流體在圓管內(nèi)流動時速度分布：流體在圓管內(nèi)流動時, ,管截面上管截面上 質(zhì)點的速度隨半徑的變化關(guān)系。質(zhì)點的速度隨半徑的變化關(guān)系。 無論是滯流或湍流，在管道任意截面上，流體質(zhì)點的速度無論是滯流或湍流，在管道任意截面上，流體質(zhì)點的速度沿管徑而變化，管壁處速度為零，離開管壁以后速度漸增，沿管徑而變化，管壁處速度為零，離開管壁以后速度漸增，到管中心處速度最大。速度在管道截面上的分布規(guī)律因流到管中心處速度最大。速度在管道截面上的分

7、布規(guī)律因流型而異。型而異。 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-1. 層流時的速度分布層流時的速度分布速度分布為拋物線形狀速度分布為拋物線形狀 在圓管內(nèi)，以管軸為中心，在圓管內(nèi)，以管軸為中心，取半徑為取半徑為r 、長度為、長度為 l 的流的流體柱作為研究對象。體柱作為研究對象。 由壓力差產(chǎn)生的推力由壓力差產(chǎn)生的推力: 221)(rpp流體層間內(nèi)摩擦力流體層間內(nèi)摩擦力: drdurldrduAAFw)2(鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-根據(jù)牛頓第二定律，在流動方向上所受合力必定為零根據(jù)牛頓第二定律，在流動方向上所受合力必定為零 drdurlrpp)2()(221整理得整理得 rlPdrdu2drrl

8、pdu2利用管壁處的邊界條件，利用管壁處的邊界條件，rR時時, u0，積分可得，積分可得速度分布方程速度分布方程，)(422rRlPu鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-2max4RlPu管中心流速為最大，即管中心流速為最大，即r0時，時，uumax，得，得 2max1Rruu)(422rRlPu滯流流動時圓管內(nèi)速度分布式為拋物線形狀（滯流流動時圓管內(nèi)速度分布式為拋物線形狀（a ）鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-2、 湍流時的速度分布湍流時的速度分布 湍流描述湍流描述 主要特征：質(zhì)點的脈動主要特征：質(zhì)點的脈動 瞬時速度瞬時速度= = 時均速度時均速度+ + 脈動速度脈動速度 湍流時流體質(zhì)點的運動情

9、況比較復(fù)雜，湍流時流體質(zhì)點的運動情況比較復(fù)雜，目前還不能完全采用理論方法得出湍流目前還不能完全采用理論方法得出湍流時的速度分布規(guī)律。速度分布比較均勻，時的速度分布規(guī)律。速度分布比較均勻，速度分布曲線不再是嚴(yán)格的拋物線。速度分布曲線不再是嚴(yán)格的拋物線。Re4 000umaxururRd湍流時流體在圓管中的速度分布獲得方法獲得方法：實測、經(jīng)驗公式實測、經(jīng)驗公式 速度分布速度分布鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-nRruu1max1 410-4Re1.1105時，時，n=6； 110-5Re3.2106時，時，n=10 。湍流流動時圓管內(nèi)速度分布式（湍流流動時圓管內(nèi)速度分布式（b） rumaxuab鹽

10、城師范學(xué)院-化工原理化工原理-3、滯流和湍流的平均速度、滯流和湍流的平均速度 通過管截面的平均速度就是通過管截面的平均速度就是體積流量與管截面積之比體積流量與管截面積之比 1）層流時的平均速度）層流時的平均速度 流體的體積流量為： (a) 2 urdrdVs滯流時，管截面上速度分布為：22max1Rruu鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-drRrrudVs22max12 積分此式可得 drRrruVRrrs022max12 RRrru0242max422 2/max2uR2max22/RuRAVuS2maxu層流時平均速度等于管中心處最大速度的一半層流時平均速度等于管中心處最大速度的一半 。鹽城

11、師范學(xué)院-化工原理化工原理-2）湍流時的平均速度）湍流時的平均速度得：代入drrudVRruusn2 11maxdrRrrudVns1max12積分上式得：max221212uRnnnVs2RVusmmax21212unnn鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-時，7nmax82. 0uum71max1Rruu1/7方律方律 通常遇到的情況下，通常遇到的情況下，湍流時的平均速度湍流時的平均速度大約等于管中心處大約等于管中心處最大速度的最大速度的0.82倍。倍。 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-4、滯流和湍流中的剪應(yīng)力、滯流和湍流中的剪應(yīng)力滯流流動的剪應(yīng)力 ：AFAmadtduAmAdtmud 剪應(yīng)力

12、：單位時間通過單位面積的動量，即動量通量。 湍流流動的剪應(yīng)力： etdydu ：稱為渦流粘度 ，反映湍流流動的脈動特征 ，隨流動狀況及離壁的距離而變化。 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-本質(zhì)區(qū)別 分層流動 質(zhì)點的脈動 dydu圓管內(nèi)滯流與湍流的比較圓管內(nèi)滯流與湍流的比較滯流湍流速度分布 22max1Rruu)7(11maxnRruun平均速度 max21uum)7(82. 0maxnuum剪應(yīng)力 dydu鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-u/umaxReRemax1061051041031021070.90.80.70.60.5106105104103102107通?？扇? .0maxuuav精

13、確計算時，利用下圖。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-橫坐標(biāo)：橫坐標(biāo)：maxuueeRR或max,縱坐標(biāo)：縱坐標(biāo)：求平均流速的方法求平均流速的方法: : 速度分布未知AVus（層流）max5 . 0 uu （湍流）max8 . 0 uu 速度分布已知鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-水以水以0.5ms-1的流速在的流速在35mm2.5mm鋼鋼管中流動，水的粘度為管中流動，水的粘度為1cp，密度為，密度為1000kgm-3,其流動類型為其流動類型為鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-1.4.3 邊界層邊界層(Boundary Layer)概念概念實例一：為什么飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計成流線型？實例一：為什么飛機(jī)機(jī)翼

14、設(shè)計成流線型？鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-實例二：動車組（和諧號）車頭為什么設(shè)計成流實例二：動車組（和諧號）車頭為什么設(shè)計成流線型？線型？鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-實例三：實例三：游泳天才游泳天才菲爾普斯菲爾普斯身著為其量身定制的身著為其量身定制的“鯊魚裝鯊魚裝”后，后，08北京奧運會北京奧運會創(chuàng)下了創(chuàng)下了8枚金牌枚金牌的輝煌戰(zhàn)績。的輝煌戰(zhàn)績。 “鯊魚裝鯊魚裝”采用超伸展纖維制采用超伸展纖維制成，具有極強(qiáng)的彈性和伸展力。成，具有極強(qiáng)的彈性和伸展力。它將運動員從脖子、手腕到腳踝它將運動員從脖子、手腕到腳踝等都包裹得密不透風(fēng)。泳裝的面等都包裹得密不透風(fēng)。泳裝的面料也是經(jīng)過特別處理，外表像

15、鯊料也是經(jīng)過特別處理，外表像鯊魚皮一樣光滑，表面上分布著上魚皮一樣光滑，表面上分布著上百萬個細(xì)小的鱗片。百萬個細(xì)小的鱗片。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-1、邊界層概念、邊界層概念（1）在壁面附近存在著較大速度梯度的流體層，稱為）在壁面附近存在著較大速度梯度的流體層，稱為流動流動邊界層邊界層，簡稱，簡稱邊界層。邊界層。（2）邊界層以外的流動區(qū)域，稱為）邊界層以外的流動區(qū)域，稱為主體區(qū)主體區(qū)或或外流區(qū)外流區(qū)。該區(qū)。該區(qū)域內(nèi)流體速度變化很小，故這一區(qū)域的流體流動可近似看域內(nèi)流體速度變化很小，故這一區(qū)域的流體流動可近似看成是理想流體流動。成是理想流體流動。 us us us us u u0dydu（

16、3）流體的速度梯度主要集中在邊界層內(nèi)，邊界層外）流體的速度梯度主要集中在邊界層內(nèi)，邊界層外 向壁靠近，速度梯度增大向壁靠近，速度梯度增大。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-2、邊界層的形成條件邊界層的形成條件流動；流動；實際流體；實際流體；流過固體表面流過固體表面。3、 形成過程形成過程流體流經(jīng)固體表面；流體流經(jīng)固體表面；由于粘性，接觸固體表面流體的流速為零由于粘性，接觸固體表面流體的流速為零 ；附著在固體表面的流體對相鄰流層流動起阻礙作用，使其流速下降；附著在固體表面的流體對相鄰流層流動起阻礙作用，使其流速下降；對相鄰流層的影響，在離開壁的方向上傳遞，并逐漸減小。對相鄰流層的影響，在離開壁的方

17、向上傳遞，并逐漸減小。 最終影響減小至零，當(dāng)流速接近或達(dá)到主流的流速時，速度梯度減少至零最終影響減小至零，當(dāng)流速接近或達(dá)到主流的流速時，速度梯度減少至零。uuu層流邊界層湍流邊界層層流內(nèi)層Ax0平板上的流動邊界層鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-4 4、流動邊界層的發(fā)展、流動邊界層的發(fā)展 平板上：平板上：流體最初接觸平板時，流體最初接觸平板時，x=0 =0 處，處，u u0 0=0;=0;=0=0；隨流體流動，隨流體流動，x增加，增加，增加（層流段）；增加（層流段）；隨邊界層發(fā)展，隨邊界層發(fā)展， x增加，增加，增加。質(zhì)點脈動，由層流增加。質(zhì)點脈動，由層流向湍流過渡，轉(zhuǎn)折點距端點處為向湍流過渡，轉(zhuǎn)

18、折點距端點處為x0 0；充分發(fā)展：充分發(fā)展：x x0 0 ，發(fā)展為穩(wěn)定湍流。，發(fā)展為穩(wěn)定湍流。uuu層流邊界層湍流邊界層層流內(nèi)層Ax0平板上的流動邊界層鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-5 . 0)(Re64. 4xx5 . 0 x)(Re376. 02 . 0 xx8 . 0 x65102105Rexux層流：湍流：轉(zhuǎn)折點：邊界層厚度隨x增加而增加uuu層流邊界層湍流邊界層層流內(nèi)層Ax0平板上的流動邊界層鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-圓形管中：圓形管中：測量點必須選在進(jìn)口段測量點必須選在進(jìn)口段 x0 以后，通常取以后，通常取 x0 =（50-100）d0Re0575. 00dxx0以后為充分

19、發(fā)展的流動。uuuuux0d圓管進(jìn)口處層流邊界層的發(fā)展鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-層流時湍流時不管層流還是湍流不管層流還是湍流，邊界層厚度等于圓管半徑。邊界層厚度等于圓管半徑。完全發(fā)展了的流動：完全發(fā)展了的流動：RR鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理- (a）當(dāng)流速較小時）當(dāng)流速較小時 流體貼著固體壁緩慢流過 (爬流)。5、流動邊界層的分離流動邊界層的分離 流體繞固體表面的流動。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-A C：流道截面積逐漸減小，流速逐漸增加，壓力逐漸：流道截面積逐漸減小，流速逐漸增加，壓力逐漸 減小（順壓梯度）；減小（順壓梯度）；C S：流道截面積逐漸增加，流速逐漸減小，壓力逐漸：流

20、道截面積逐漸增加，流速逐漸減小，壓力逐漸增加（逆壓梯度）；增加（逆壓梯度）；S點：物體表面的流體質(zhì)點在逆壓梯度和粘性剪應(yīng)力的作點：物體表面的流體質(zhì)點在逆壓梯度和粘性剪應(yīng)力的作用下，速度降為用下，速度降為0。SS以下：邊界層脫離固體壁面，而后倒流回來，形成渦流，以下：邊界層脫離固體壁面，而后倒流回來，形成渦流，出現(xiàn)邊界層分離。出現(xiàn)邊界層分離。 AS分邊界層的分離分邊界層的分離:當(dāng)流體流過非流當(dāng)流體流過非流線型物體時發(fā)生線型物體時發(fā)生邊界層脫離壁面邊界層脫離壁面的現(xiàn)象的現(xiàn)象.(b) 流速不斷提高，達(dá)到某一程度時，邊界層分離流速不斷提高，達(dá)到某一程度時，邊界層分離 。 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理

21、-流體流過單球體鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理- (c)邊界層分離的條件邊界層分離的條件 逆壓梯度 壁面附近的粘性摩擦 (d) 邊界層分離對流動的影響邊界層分離對流動的影響 邊界層分離大量旋渦消耗能量增大阻力。 由于邊界層分離造成的能量損失，稱為形體阻力損失形體阻力損失。 邊界層分離使系統(tǒng)阻力增大。 (e) 減小或避免邊界層分離的措施減小或避免邊界層分離的措施改變表面的形狀，如汽車、飛機(jī)、橋墩都是流線型。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-實例一：實例一：為什么飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計成流線型？為什么飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計成流線型？實例二：實例二：動車組（和諧號）車頭為什么設(shè)計成流線型？動車組（和諧號）車頭為什么設(shè)計成

22、流線型？避免邊界層分離現(xiàn)象避免邊界層分離現(xiàn)象實例三：實例三：游泳天才游泳天才菲爾普斯菲爾普斯身著為其量身定制的身著為其量身定制的“鯊魚裝鯊魚裝”后，后，08北京奧運會北京奧運會創(chuàng)下了創(chuàng)下了8枚金牌枚金牌的輝煌戰(zhàn)績。的輝煌戰(zhàn)績。 u 使人的身體盡可能呈現(xiàn)流線型：使人的身體盡可能呈現(xiàn)流線型： 泳裝的面料：采用超伸展纖維制成，具有極強(qiáng)的彈性和伸展力。它將泳裝的面料：采用超伸展纖維制成，具有極強(qiáng)的彈性和伸展力。它將運動員從脖子、手腕到腳踝都包裹得密不透風(fēng)。運動員從脖子、手腕到腳踝都包裹得密不透風(fēng)。 中國隊員朱穎文說：中國隊員朱穎文說：“游的時候，你小腿上的肌肉肯定會抖動，這就游的時候，你小腿上的肌肉肯

23、定會抖動，這就會在水中產(chǎn)生波紋，對前行形成一定的阻力。而穿上會在水中產(chǎn)生波紋，對前行形成一定的阻力。而穿上鯊魚裝鯊魚裝后，它把你后，它把你的腿都裹起來了，就會最大限度地避免這種波紋的產(chǎn)生，從而減少阻力。的腿都裹起來了，就會最大限度地避免這種波紋的產(chǎn)生，從而減少阻力?！眜 減少表面粗糙度減少表面粗糙度 泳裝的面料表像鯊魚皮一樣光滑泳裝的面料表像鯊魚皮一樣光滑u 減少邊界層分離現(xiàn)象減少邊界層分離現(xiàn)象 表面上分布著上百萬個細(xì)小的鱗片，可以化解水中的渦流。表面上分布著上百萬個細(xì)小的鱗片，可以化解水中的渦流。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-4) 管道內(nèi)流體的內(nèi)壓強(qiáng)管道內(nèi)流體的內(nèi)壓強(qiáng)例例1：如圖，一管路由

24、兩部分組成，一部分管內(nèi)徑為：如圖，一管路由兩部分組成，一部分管內(nèi)徑為40mm，另一部分管內(nèi)徑為，另一部分管內(nèi)徑為80mm，流體為水。在管路，流體為水。在管路中的流量為中的流量為13.57m3/h，兩部分管上均有一測壓點，測，兩部分管上均有一測壓點，測壓管之間連一個倒壓管之間連一個倒U型管型管壓差計，其間充以一定量壓差計，其間充以一定量的空氣。若兩測壓點所在的空氣。若兩測壓點所在截面間的摩擦損失為截面間的摩擦損失為260mm水柱。求倒水柱。求倒U型管型管壓差計中水柱的高度壓差計中水柱的高度R為多少為為多少為mm?鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-求求R1、2兩點間的壓強(qiáng)差兩點間的壓強(qiáng)差柏努利方程式

25、柏努利方程式解：解：取兩測壓點處分別為截面取兩測壓點處分別為截面1-1和截面和截面2-2，管道中心管道中心線為基準(zhǔn)水平面。線為基準(zhǔn)水平面。在截面在截面1-1和截面和截面2-2間列間列單位重量單位重量流流體的柏努利方程。體的柏努利方程。fHgpguzgpguz2222121122式中：式中： z1=0， z2=0u已知已知204. 04360057.13sm/3分析：分析：11AVuS鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-12212.uddu)(26. 0260水柱mmmHf代入柏努利方程式：代入柏努利方程式： fHguugpp222211226. 08 . 9275. 0322水柱m17. 0125

26、. 0usm/75. 0鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-因倒因倒U型管中為空氣，若不型管中為空氣，若不計空氣質(zhì)量，計空氣質(zhì)量，P3=P4=P ghPP水1)(2RhgPP水gRPP12RgPP12gPPR12水柱m17. 0水柱mm170鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-例例2：水在本題附圖所示的虹水在本題附圖所示的虹吸管內(nèi)作定態(tài)流動，管路直徑?jīng)]有吸管內(nèi)作定態(tài)流動，管路直徑?jīng)]有變化，水流經(jīng)管路的能量損失可以變化，水流經(jīng)管路的能量損失可以忽略不計，計算管內(nèi)截面忽略不計，計算管內(nèi)截面2-2 ,3-3 ,4-4和和5-5處的壓強(qiáng)，大氣壓強(qiáng)為處的壓強(qiáng)，大氣壓強(qiáng)為760mmHg，圖中所標(biāo)注的尺寸均以，圖中

27、所標(biāo)注的尺寸均以mm計。計。分析分析：求求P求求u柏努利方程柏努利方程某截面的總機(jī)械能某截面的總機(jī)械能理想流體理想流體求各截面求各截面P22鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理- 解：解：在水槽水面在水槽水面11及管出口內(nèi)側(cè)截面及管出口內(nèi)側(cè)截面66間列柏努間列柏努利方程式，利方程式，并以并以66截面為基準(zhǔn)水平面截面為基準(zhǔn)水平面6266121122pugZpugZ，mmmZ110001式中式中：mZ06 P1=P6=0（表壓）（表壓） u10 代入柏努利方程式代入柏努利方程式 2181. 926u22鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-u6=4.43m/s u2=u3=u6=4.43m/s 常數(shù)pugzE

28、22取截面取截面2-2基準(zhǔn)水平面基準(zhǔn)水平面 , z1=3m ，P1=760mmHg=101330Pa01ukgJE/8 .1301000101330381. 9對于各截面壓強(qiáng)的計算，仍以對于各截面壓強(qiáng)的計算，仍以2-2為基準(zhǔn)水平面，為基準(zhǔn)水平面，Z2=0，Z3=3m ，Z4=3.5m，Z5=3m222222625242322uuuuu鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-（1）截面）截面2-2壓強(qiáng)壓強(qiáng) 22222pugZE2-2222ugZEp)2(2222ugZEP1000)81. 98 .130(Pa120990（2）截面）截面3-3壓強(qiáng)壓強(qiáng))2(2333ugZEp1000)81. 9381.

29、98 .130(Pa91560鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-（3）截面）截面4-4 壓強(qiáng)壓強(qiáng))2(4244gZuEp10003.59.81-81. 9-8 .130Pa86660（4）截面）截面5-5 壓強(qiáng)壓強(qiáng))2u-gZ-(2555Ep 10009.87-39.81-8 .130Pa91560 從計算結(jié)果可見：從計算結(jié)果可見：P2P3P4 ，而，而P4P5P6，這是由于流，這是由于流體在管內(nèi)流動時，體在管內(nèi)流動時，位能和靜壓能相互轉(zhuǎn)換的結(jié)果位能和靜壓能相互轉(zhuǎn)換的結(jié)果。 22鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-5）流向的判斷）流向的判斷 在在453mm的管路上裝一文丘里管，文丘里管上游的管路上裝

30、一文丘里管，文丘里管上游接一壓強(qiáng)表，其讀數(shù)為接一壓強(qiáng)表，其讀數(shù)為137.5kPa，管內(nèi)水的流速，管內(nèi)水的流速u1=1.3m/s，文丘里管的喉徑為，文丘里管的喉徑為10mm，文丘里管喉部一，文丘里管喉部一內(nèi)徑為內(nèi)徑為15mm的玻璃管，玻璃管下端插入水池中，池內(nèi)水的玻璃管，玻璃管下端插入水池中，池內(nèi)水面到管中心線的垂直距離為面到管中心線的垂直距離為3m，若將水視為理想流體，若將水視為理想流體，試試判斷池中水能否被吸入管中判斷池中水能否被吸入管中？若能吸入，再求每小時吸入的若能吸入，再求每小時吸入的水量為多少水量為多少m3/h？鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-分析：分析：判斷流向判斷流向求求P？柏努

31、利方程柏努利方程 解：解：在管路上選在管路上選1-1和和2-2截截面，并取面，并取3-3截面為基準(zhǔn)水平面截面為基準(zhǔn)水平面設(shè)支管中水為靜止?fàn)顟B(tài)。在設(shè)支管中水為靜止?fàn)顟B(tài)。在1-1截面和截面和2-2截面間列柏努利截面間列柏努利方程：方程： 2222121122PugZPugZ比較總機(jī)械能比較總機(jī)械能鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-式中式中： mZZ321smu/3 . 11smdduu/77.19)1039(3 . 1)(222112表壓）(105 .13751PaP22222112uuPP277.1923 . 11000105 .137223kgJ /08.57鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-2-

32、2截面的總機(jī)械能為截面的總機(jī)械能為 22gZP381. 908.57kgJ /65.273-3截面的總機(jī)械能為截面的總機(jī)械能為 00gZP 3-3截面的總機(jī)械能大于截面的總機(jī)械能大于2-2截面的總機(jī)械能，水能截面的總機(jī)械能，水能被吸入管路中。被吸入管路中。 求每小時從池中吸入的水量求每小時從池中吸入的水量 求管中流速求管中流速u在池面與玻璃管出口內(nèi)側(cè)間列柏努利方程式在池面與玻璃管出口內(nèi)側(cè)間列柏努利方程式： 0柏努利方程柏努利方程鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-222 2223233uPgZPugZ式中：式中： ，mZ03mZ3203u表壓）(03PkgJP/08.572代入柏努利方程中代入柏努

33、利方程中 ：2381. 908.572 2usmu/436. 7 22015. 04436. 73600hVhm /728. 43鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)1、分別寫出以質(zhì)量、重量、體積為基準(zhǔn)的實際流體的伯努、分別寫出以質(zhì)量、重量、體積為基準(zhǔn)的實際流體的伯努利方式。（假設(shè)有利方式。（假設(shè)有外加功外加功）2、層流和湍流。層流的速度分布表達(dá)式。、層流和湍流。層流的速度分布表達(dá)式。Re數(shù)如何判斷？數(shù)如何判斷？3、流動邊界層。邊界層的分離和危害？、流動邊界層。邊界層的分離和危害？鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-流體有粘性，流動時產(chǎn)生內(nèi)摩擦流體有粘性，流動時產(chǎn)生內(nèi)摩擦阻力產(chǎn)生阻力產(chǎn)生根源根

34、源固體表面促使流動流體內(nèi)部發(fā)生相對運動固體表面促使流動流體內(nèi)部發(fā)生相對運動提供了流動阻力產(chǎn)生的提供了流動阻力產(chǎn)生的條件條件。流動阻力產(chǎn)生的原因流動阻力產(chǎn)生的原因 1.5 管內(nèi)流動的阻力損失管內(nèi)流動的阻力損失(Resistance loss )流動阻力的大小與流體本身的物理性質(zhì)、流動狀況流動阻力的大小與流體本身的物理性質(zhì)、流動狀況及壁面的形狀等因素有關(guān)。及壁面的形狀等因素有關(guān)。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-直管阻力：直管阻力：流體流經(jīng)一定直徑的直管時由于內(nèi)摩擦而 產(chǎn)生的阻力；局部阻力：局部阻力：流體流經(jīng)管件、閥門等局部地方由于流速 大小及方向的改變而引起的阻力。 流動阻力分類流動阻力分類 流體

35、的流動阻力（或稱總阻力）為直管阻力流體的流動阻力（或稱總阻力）為直管阻力hf與局部阻力與局部阻力hf之和，即：之和，即： hf = hf + hf (J/kg )鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-流體阻力的表示方法流體阻力的表示方法對應(yīng)于機(jī)械能衡算的三種形式，流體阻力損失亦有三種表達(dá)形式：fhghfffhp阻力損失與壓力差的區(qū)別：阻力損失與壓力差的區(qū)別： pf 流體流經(jīng)兩截面間的機(jī)械能損失； p 任意兩點間的壓力差。J/kgmPa鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-二者之間的關(guān)系：fepuzgWp22fpp時：當(dāng)000uzWe即：水平、等徑直管，無外功加入時，兩截面間

36、的阻力損失即：水平、等徑直管，無外功加入時，兩截面間的阻力損失 與兩截面間的壓力差在數(shù)值上相等。與兩截面間的壓力差在數(shù)值上相等。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-1.5.1 圓形直管內(nèi)的阻力損失圓形直管內(nèi)的阻力損失在1-1和2-2截面之間列機(jī)械能衡算式：up1p21122FFd d 直圓管內(nèi)阻力公式的推導(dǎo)fhupgzupgz2222222111 直圓管內(nèi)阻力計算公式推導(dǎo)直圓管內(nèi)阻力計算公式推導(dǎo)2121uuzz因ffhppp21所以鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-流體柱受到的與流動方向一致的推動力：流體柱受到的與流動方向一致的推動力：2214)(dpp流體柱受到的與流動方向相反的阻力：流體柱受到的

37、與流動方向相反的阻力：dlSF流體恒速流動時：流體恒速流動時：dldpp2214)(又：ffhppp21鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-所以dlhf4圓形直管內(nèi)能量損失與摩擦應(yīng)力關(guān)系式 dlhf422422udluhf28u令公式變形公式變形鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-22udlhPff 圓形直管阻力所引起能量損失的通式 稱為范寧公式范寧公式。22udlhf 為無因次的系數(shù)，稱為摩擦因數(shù) 。)/(Re,df鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-gudlghf2222udlpfJ/kgmPa22udlhf范寧公式： 范寧公式范寧公式 計算流體流動阻力的一般公式(Fanning formula)鹽城

38、師范學(xué)院-化工原理化工原理-管壁粗糙度對管壁粗糙度對 的影響的影響 按材料性質(zhì)和加工情況，將管道分為兩類，即按材料性質(zhì)和加工情況，將管道分為兩類，即 水力光滑管：水力光滑管： 如玻璃管，黃銅管，塑料管等如玻璃管，黃銅管，塑料管等粗糙管粗糙管 ： 如鋼管，鑄鐵管，水泥管等。其粗糙如鋼管，鑄鐵管，水泥管等。其粗糙度可用絕對粗糙度度可用絕對粗糙度和相對粗糙度和相對粗糙度/d表示。表示。某些工業(yè)管道的粗糙度范圍列于某些工業(yè)管道的粗糙度范圍列于表表1- 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-絕對粗糙度：管道壁面凸出部分的平均高度，絕對粗糙度：管道壁面凸出部分的平均高度，以以 表示。表示。相對粗糙度：絕對粗糙度

39、與管道直徑的比值，相對粗糙度：絕對粗糙度與管道直徑的比值，以以 表示。表示。d/光滑管：管壁的粗糙峰低于層流底層。流動阻力或摩擦系光滑管：管壁的粗糙峰低于層流底層。流動阻力或摩擦系數(shù)與管壁粗糙度無關(guān)，只與數(shù)與管壁粗糙度無關(guān)，只與Re有關(guān)。有關(guān)。 如玻璃管、銅管、鉛如玻璃管、銅管、鉛管及塑料管等管及塑料管等 。流體作滯流流動時，管壁上凹凸不平的地方都被有規(guī)則流體作滯流流動時，管壁上凹凸不平的地方都被有規(guī)則的流體層所覆蓋，流體質(zhì)點對管壁凸出部分不會有碰撞的流體層所覆蓋，流體質(zhì)點對管壁凸出部分不會有碰撞作用。所以，在滯流時，摩擦系數(shù)與管壁粗糙度無關(guān)，作用。所以，在滯流時，摩擦系數(shù)與管壁粗糙度無關(guān)，僅

40、為僅為Re的函數(shù)。的函數(shù)。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-當(dāng)流體作湍流流動時，靠管壁處總存在著一層滯當(dāng)流體作湍流流動時，靠管壁處總存在著一層滯流層，如果滯流內(nèi)層的厚度流層，如果滯流內(nèi)層的厚度L大于壁面的絕對粗大于壁面的絕對粗糙度，即糙度，即L，此時管壁粗糙度對摩擦系數(shù)的，此時管壁粗糙度對摩擦系數(shù)的影響與滯流相近。此為影響與滯流相近。此為水力光滑管。水力光滑管。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-隨著隨著Re數(shù)的增加，滯流內(nèi)層的厚度逐漸變薄，數(shù)的增加，滯流內(nèi)層的厚度逐漸變薄，當(dāng)當(dāng)L時，壁面凸出部分便伸入湍流區(qū)內(nèi)與流時，壁面凸出部分便伸入湍流區(qū)內(nèi)與流體質(zhì)點發(fā)生碰撞，使流動阻力增大，當(dāng)體質(zhì)點發(fā)生碰撞，使

41、流動阻力增大，當(dāng)Re數(shù)增數(shù)增大到一定程度時，層流內(nèi)層可薄得足以使壁面大到一定程度時，層流內(nèi)層可薄得足以使壁面凸出部分便伸入湍流主體中，質(zhì)點碰撞加劇，凸出部分便伸入湍流主體中，質(zhì)點碰撞加劇，此時壁面粗糙度對摩擦系數(shù)的影響便成為重要此時壁面粗糙度對摩擦系數(shù)的影響便成為重要的因素。此為的因素。此為完全湍流粗糙管。完全湍流粗糙管。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-層流時的摩擦系數(shù)層流時的摩擦系數(shù)(Friction Coefficient)max21uu 221max4)(Rlppu速度分布方程速度分布方程2dR 22132)(dlupp232dlupf又又此為計算層流時摩擦損失的方程此為計算層流時摩擦損

42、失的方程, ,哈根哈根-泊謖葉泊謖葉（Hagen-Poiseuille）方程方程 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-由范寧公式由范寧公式22udlhpffRe64上兩式比較得上兩式比較得層流時摩擦系數(shù)的計算式層流時摩擦系數(shù)的計算式 層流時摩擦系數(shù)層流時摩擦系數(shù)是雷諾數(shù)是雷諾數(shù)Re的函數(shù)的函數(shù) 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-湍流時的摩擦系數(shù)湍流時的摩擦系數(shù)1. 因次分析法因次分析法 目的目的：（1）減少實驗工作量； （2）結(jié)果具有普遍性，便于推廣?；A(chǔ)基礎(chǔ)：因次一致性 即每一個物理方程式的兩邊不僅數(shù)值相等， 而且每一項都應(yīng)具有相同的因次。鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-基本定理基本定理：白金漢（

43、Buckinghan）定理定理 設(shè)影響某一物理現(xiàn)象的獨立變量數(shù)為設(shè)影響某一物理現(xiàn)象的獨立變量數(shù)為n n個，個，這些變量的基本因次數(shù)為這些變量的基本因次數(shù)為m m個，則該物理現(xiàn)象可個，則該物理現(xiàn)象可用用N N（n nm m）個獨立的無因次數(shù)群表示。）個獨立的無因次數(shù)群表示。 湍流時壓力損失的影響因素：湍流時壓力損失的影響因素：（1）流體性質(zhì)：）流體性質(zhì)： ， （2）流動的幾何尺寸：）流動的幾何尺寸：d，l， （管壁粗糙度）（管壁粗糙度）（3）流動條件：）流動條件：u鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-,ldufpf7個變量的因次分別為：個變量的因次分別為：物理變量物理變量 n n 7 7基本因次基本

44、因次 m m3 3 (質(zhì)量質(zhì)量M,長度長度L,時間時間T), 無因次數(shù)群無因次數(shù)群 N Nn nm m4 4 21 tMLp Lld 1 Ltu 3 ML 11 tML L鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-fedcbafulkdp, uldfpffedcbaLTMLMLLTLLLMT) 1()()(13112因次關(guān)系式：因次關(guān)系式：根據(jù)因次一致性原則：根據(jù)因次一致性原則： fcgfecbafetLMKtML3211 fe13gfecba2fc鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-設(shè)設(shè)b，e，f已知，解得：已知，解得：edecfeba12feeebfebfulkdp12febfduddlkup2ddlu

45、dFupf,2雷諾數(shù)雷諾數(shù)Re 歐拉歐拉(Euler)準(zhǔn)數(shù)準(zhǔn)數(shù)無因次數(shù)群無因次數(shù)群 反映了管子的幾何尺反映了管子的幾何尺寸對流動阻力的影響寸對流動阻力的影響 相對粗糙度，反映相對粗糙度，反映了管壁粗糙度對流了管壁粗糙度對流動阻力的影響動阻力的影響 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-ddlupfRe,2ddludFupf,22Re,uddlphff或或22udlhf)(Re,d即湍流時摩擦系數(shù)即湍流時摩擦系數(shù)是是Re和相對粗糙度和相對粗糙度d的函數(shù)的函數(shù) 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-湍流的摩擦系數(shù)圖湍流的摩擦系數(shù)圖 )(Re,d鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-湍流時摩擦系數(shù)湍流時摩擦系數(shù)的經(jīng)驗

46、式：的經(jīng)驗式： 柏拉修斯（柏拉修斯（Blasius）式）式: 25. 0Re3164. 0考萊布魯克（考萊布魯克（Colebrook）式）式: Re7 .182log274. 11d此此式適用于湍流區(qū)的光滑管與粗糙管直至完全湍流區(qū)。式適用于湍流區(qū)的光滑管與粗糙管直至完全湍流區(qū)。其適用范圍為其適用范圍為Re5103105。此時能量損失。此時能量損失 約與速約與速度度u的的1.75次方成正比。次方成正比。fh鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-分別計算下列情況下，流體流過分別計算下列情況下，流體流過763mm、長、長10m的水平鋼的水平鋼管的能量損失、壓頭損失及壓力損失。管的能量損失、壓頭損失及壓力損

47、失。（1）密度為）密度為910kg/m3、粘度為、粘度為72cP的油品，流速為的油品，流速為1.1m/s；（2）20的水，流速為的水，流速為2.2 m/s。解解: (1)油品：油品：200097310721 . 191007. 0Re3ud流動為層流流動為層流, 摩擦系數(shù)可從摩擦系數(shù)可從Moody磨擦系數(shù)圖查取磨擦系數(shù)圖查取,也可以用也可以用下式計算下式計算 :0658. 097364Re64J/kg69.521 .107.0100658.0222udlhfm58. 081. 969. 5ghHffPa517869. 5910ffhp鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-3kg/m2 .998310

48、005. 1 （2）20水的物性：水的物性：Pas531053. 110005. 12 . 22 .99807. 0udRe流動為湍流流動為湍流, 求摩擦系數(shù)尚需知道相對粗糙度求摩擦系數(shù)尚需知道相對粗糙度/d , 查表查表1-2，取，取鋼管的絕對粗糙度為鋼管的絕對粗糙度為0.2mm， 00286. 0702 . 0d根據(jù)根據(jù)Re=1.53105及及/d0.00286查查圖圖1-27，得，得0.027J/kg33. 922 . 207. 010027. 0222udlhfm95. 081. 933. 9ghHffPa931333. 92 .998ffhp鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-非圓形管內(nèi)

49、的沿程阻力非圓形管內(nèi)的沿程阻力 對于非圓形管內(nèi)的湍流流動，仍可用在圓形管內(nèi)流對于非圓形管內(nèi)的湍流流動，仍可用在圓形管內(nèi)流動阻力的計算式，但需用非圓形管道的當(dāng)量直徑代動阻力的計算式，但需用非圓形管道的當(dāng)量直徑代替圓管直徑。替圓管直徑。 當(dāng)量直徑當(dāng)量直徑: 潤濕周邊流通截面積水力半徑44ed對于套管環(huán)隙，當(dāng)內(nèi)管的外徑為對于套管環(huán)隙，當(dāng)內(nèi)管的外徑為d，外管的內(nèi)徑為，外管的內(nèi)徑為D時，其當(dāng)量直徑為時，其當(dāng)量直徑為:dDdDdDde2244鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-對于邊長分別為對于邊長分別為a、b的矩形管，其當(dāng)量直徑為的矩形管，其當(dāng)量直徑為:baabbaabde2)(24層流情況下，對計算式要進(jìn)

50、行修正，改寫為層流情況下，對計算式要進(jìn)行修正，改寫為:ReCC為無因次常數(shù)為無因次常數(shù) 當(dāng)量直當(dāng)量直徑是經(jīng)徑是經(jīng)驗性的驗性的用于湍流的阻力損失計算比較可用于湍流的阻力損失計算比較可靠靠矩形管矩形管,長寬比不超過長寬比不超過3:1環(huán)形管環(huán)形管,可靠性差可靠性差對于正方形、正三角形和環(huán)形分別取對于正方形、正三角形和環(huán)形分別取57、53、96鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-說明：說明：（1）Re與與hf中的直徑用中的直徑用de計算；計算；（2）層流時：）層流時：ReC正方形正方形 C57套管環(huán)隙套管環(huán)隙 C96 （3）流速用實際流通面積計算流速用實際流通面積計算 。2785. 0esdVu 鹽城師范

51、學(xué)院-化工原理化工原理-1.5.2 局部阻力局部阻力(Local Resistance )1.阻力系數(shù)法阻力系數(shù)法克服局部阻力所消耗的機(jī)械能，可以表示為動能的克服局部阻力所消耗的機(jī)械能，可以表示為動能的某一倍數(shù)，即某一倍數(shù)，即22uhf22upf或或 稱為局部阻力系數(shù)，稱為局部阻力系數(shù)， 由實驗測定由實驗測定 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-2.突然擴(kuò)大或忽然縮小突然擴(kuò)大或忽然縮小注意注意: 當(dāng)管截面突然擴(kuò)大和突然縮小時，上兩式中當(dāng)管截面突然擴(kuò)大和突然縮小時，上兩式中的速度的速度u均以小管中的速度計。均以小管中的速度計。 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-鹽城師范

52、學(xué)院-化工原理化工原理-蝶閥蝶閥鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-管出口彎管閥門管入口0222 u2-2面取在出口內(nèi)側(cè)時，面取在出口內(nèi)側(cè)時，hf中應(yīng)不包括出口阻力損失，中應(yīng)不包括出口阻力損失，但但 222u2-2面取在出口外側(cè)時，面取在出口外側(cè)時，hf中應(yīng)包括出口阻力損失，中應(yīng)包括出口阻力損失，其大小為其大小為 ，但，但2-2面面的動能為零。的動能為零。 22u222u2fhpugzWpugz2222121122若截面取管出口內(nèi)側(cè)，則表示流體并未離開管路，此時截面若截面取管出口內(nèi)側(cè)，則表示流體并未離開管路，此時截面上仍有動能，系統(tǒng)的

53、總能量損失不包含出口阻力；若截面取上仍有動能，系統(tǒng)的總能量損失不包含出口阻力；若截面取管出口外側(cè)，則表示流體已經(jīng)離開管路，此時截面上動能為管出口外側(cè)，則表示流體已經(jīng)離開管路，此時截面上動能為零，而系統(tǒng)的總能量損失中應(yīng)包含出口阻力。零，而系統(tǒng)的總能量損失中應(yīng)包含出口阻力。 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-2. 當(dāng)量長度法當(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、長度為同、長度為 le 的直管所產(chǎn)生的阻力即的直管所產(chǎn)生的阻力即 22udlhef22udlpefle為管件或閥門的當(dāng)量長度為管件或閥門的當(dāng)量長度 管件與閥門的當(dāng)量長度也是由實

54、驗測定管件與閥門的當(dāng)量長度也是由實驗測定 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-1.5.3 管內(nèi)流動總阻力的計算管內(nèi)流動總阻力的計算22udlelhhhfff總阻力總阻力=沿程阻力沿程阻力+局部阻力局部阻力 若管路由若干直徑不同的管段組成時，各段應(yīng)分別若管路由若干直徑不同的管段組成時，各段應(yīng)分別計算，再加和計算，再加和 .上式僅適用于等徑管路的阻力計算上式僅適用于等徑管路的阻力計算.鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-根據(jù)上述可分析欲降低根據(jù)上述可分析欲降低 可采取如下的措施：可采取如下的措施：（1）合理布局，盡量減少管長，少裝不必要）合理布局，盡量減少管長，少裝不必要的管件閥門；的管件閥門；（2）適當(dāng)

55、加大管徑并盡量選用光滑管；）適當(dāng)加大管徑并盡量選用光滑管；（3）在允許條件下，將氣體壓縮或液化后輸）在允許條件下，將氣體壓縮或液化后輸送；送；（4）高粘度液體長距離輸時，可用加熱方法）高粘度液體長距離輸時，可用加熱方法（蒸汽伴管），或強(qiáng)磁場處理，以降低粘度；（蒸汽伴管），或強(qiáng)磁場處理，以降低粘度； （5）允許的話，在被輸送液體中加入減阻劑；）允許的話，在被輸送液體中加入減阻劑； （6）管壁上進(jìn)行預(yù)處理）管壁上進(jìn)行預(yù)處理低表面能涂層或小低表面能涂層或小尺度肋條結(jié)構(gòu)尺度肋條結(jié)構(gòu) 鹽城師范學(xué)院-化工原理化工原理-小結(jié)小結(jié):22udlhfgudlhf2222udlpf1. 直管阻力直管阻力(Fanning formula,層流與湍流均適用層流與湍流均適用 )Re642. 直管中層流直管中