1、1.5 流體流動阻力流體阻力產(chǎn)生的根源：流體具有粘性流體阻力產(chǎn)生的條件：流體質(zhì)點間產(chǎn)生相對運動直管阻力：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：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。 一、 直管阻力 （以圓形等徑直管為例）1、阻力的表現(xiàn)形式 1流體在水平等徑直管中作定態(tài)流動。2若管道為傾斜管，則 流體的流動阻力表現(xiàn)為靜壓能的減少； 水平安裝時，流動阻力恰好等于兩截面的靜壓能之差。 32、直管阻力的通式 由于壓力差而產(chǎn)生的推動力：流體的摩擦力：令 定態(tài)流動時4直管阻力通式（范寧Fanning公式） 其它形式：摩擦系數(shù)（摩擦因數(shù)） 則 J/kg壓頭

2、損失 m壓力損失Pa 該公式層流與湍流均適用； 注意 與 的區(qū)別。53、層流時的摩擦系數(shù) 速度分布方程又哈根-泊謖葉 （Hagen-Poiseuille）方程 6能量損失 層流時阻力與速度的一次方成正比 。變形：比較得圓管實驗證明： 圓管：C=64 管型不同C值不同74、湍流時的摩擦系數(shù)1. 因次分析法 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)(前提或依據(jù))：因次一致性原則和定理因次一致性原則：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。8 基本定理：白金漢（Buckinghan）定理 設(shè)影響某一物理現(xiàn)象的獨立變量數(shù)為n個，這些變量的基本因次數(shù)

3、為m個，則該物理現(xiàn)象可用N（nm）個獨立的無因次數(shù)群表示。 湍流時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：u9物理變量 n 7基本因次 m3無因次數(shù)群 Nnm4 無因次化處理式中：歐拉（Euler）準(zhǔn)數(shù)即該過程可用4個無因次數(shù)群表示。10相對粗糙度管道的幾何尺寸雷諾數(shù)根據(jù)實驗可知，流體流動阻力與管長成正比，即 或11a、莫狄（Moody）摩擦因數(shù)圖：12（2）過渡區(qū)（2000Re4000) 將湍流時的曲線延伸查取值 。（3）湍流區(qū)（Re4000以及虛線以下的區(qū)域） （1）層流區(qū)（Re 2000） 與 無關(guān)，與Re為直線關(guān)系，即 ,即 與

4、u的一次方成正比。13（4）完全湍流區(qū) （虛線以上的區(qū)域） 與Re無關(guān)，只與 有關(guān) 。該區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。b、經(jīng)驗公式 ：（1）柏拉修斯（Blasius）式：適用光滑管Re5103105（2）考萊布魯克（Colebrook）式一定時，142）.管壁粗糙度對摩擦系數(shù)的影響 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。 層流流動時： 流速較慢，與管壁無碰撞，阻力與 無關(guān)，只與Re有關(guān)。15 湍流流動時： 水力光滑管只與Re有關(guān)，與 無關(guān)。 完全湍流粗糙管只與 有關(guān)，與Re無關(guān)。16二、 局部阻力

5、 1、阻力系數(shù)法 將局部阻力表示為動能的某一倍數(shù)。 或 局部阻力系數(shù) J/kgJ/N=m171）. 突然擴大182）.突然縮小19 3）. 管進(jìn)口及出口 進(jìn)口：流體自容器進(jìn)入管內(nèi)。 進(jìn)口 = 0.5 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。 出口 = 1 出口阻力系數(shù) 問題：進(jìn)口或出口內(nèi)外側(cè)壓強的關(guān)系？ 4） . 管件與閥門 （從有關(guān)手冊中查得） 202122蝶閥2324252、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。 設(shè)計計算時： Le或Le/d值由實驗確定。湍流時，可查圖或化工手冊獲取。 缺乏數(shù)據(jù)時， Le（3050）L26三、總阻力：四、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。27如圖所示，料液由常壓高位槽流入精餾塔中。進(jìn)料處塔中的壓力為0.2at（表壓），送液管道為452.5mm、