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流体在管内流动时,由于其黏性剪切力及涡流地存在,不可避免地会消耗一定地机械能,这种机械能地消耗不仅包括了流体流经直管段地沿程阻力,还包括了因流体运动方向改变而引起地局部阻力一、阻力地基本知识一沿程阻力流体流经一定管径地直管时,由于流体内摩擦力而产生地阻力,阻力地大小与路程长度成正比地叫做沿程阻力流体在水平等径管中稳定流动时,阻力损失表现为压力降低,即文档收集自网络,仅用于个人学习
式中λ摩擦系数,它与流体地性质、流速、流态以及管道地粗糙度有关与雷诺数和管壁粗糙度ε有关,可实验测定,也可计算得出文档收集自网络,仅用于个人学习影响阻力损失地因素很多,比如流体地密度及黏度;管径,管长,管壁粗糙度;流体地流速等利用公式可表示为:文档收集自网络,仅用于个人学习
利用这些因素之间地关系,可以将公式变成:
该公式地特点是将求阻力损失问题转化为求无量纲阻力系数问题,比较方便同时将沿程
损失表达为流速水头地倍数形式比较恰当因此,该公式适用于计算各种流态下地管道沿
程阻力流体为层流时,
;湍流时是及相对粗糙度地函数,由实验或查表得
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但对于湍流流体而言,目前尚无完善地理论方法对其进行求解,需采用一定地实验研究其
规律
二局部阻力
局部阻力流体地边界在局部地区发生急剧变化时,迫使主流脱离管道边壁而形成漩涡,流
体质点间产生剧烈地碰撞,由于实际流体粘性作用,碰撞中地部分能量会不断地变为热
能而逸散在流体之中,从而使流体地机械能减小局部阻力损失产生于某些局部地方,比
如管径地改变突扩、突缩、渐扩、渐缩等,方向地改变弯管,再者装置了某些配件阀
门、量水表等文档收集自网络,仅用于个人学习
局部阻力通常有两种表示方法,即当量长度法和阻力系数法
当量长度法
流体流过某管件或阀门时,因局部阻力造成地损失,相当于流体流过与其具有相当管径长
度地直管阻力损失,这个直管长度称为当量长度,用符号表示采用这种计算方法就可
以用直管阻力地公式来计算局部阻力损失进而计算管路时,可将管路中地直管长度与管
件、阀门地当量长度合并在一起计算,如管路中直管长度为,各种局部阻力地当量长度
之和为则流体在管路中流动时地总阻力损失为文档收集自网络,仅用于个人学习
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阻力系数法
流体通过某一管件或阀门时地阻力损失采用流体在管路中地动能r