流體流動(dòng)阻力

1、第三節(jié)第三節(jié) 流體流動(dòng)阻力流體流動(dòng)阻力直管阻力：直管阻力：流體流經(jīng)一定直徑的直管時(shí)由于摩擦而產(chǎn) 生的阻力。局部阻力：局部阻力：流體流經(jīng)管件、閥門、儀表等局部地方由 于流速大小及方向的改變而引起的阻力。 3.1 流體的粘度流體的粘度 dyudAF.或dyud.Fuududy式中：F內(nèi)摩擦力，N； 剪應(yīng)力，Pa； 法向速度梯度，1/s； 比例系數(shù)，稱為流體的粘度，Pas 。 du/dy 粘度的物理本質(zhì)粘度的物理本質(zhì)：分子間的引力和分子的運(yùn)動(dòng)與碰撞。粘度的單位粘度的單位: :),( Tpf液體 :)(TfT 氣體 : )(TfT 超高壓: ),(Tpfp SI制：Pas 或 kg/(ms)物理制：c

2、P(厘泊）換算關(guān)系:1cP10-3 Pas3.2 流體的流動(dòng)型態(tài)流體的流動(dòng)型態(tài) 一、雷諾實(shí)驗(yàn)一、雷諾實(shí)驗(yàn) 層流（或滯流）層流（或滯流）：流體質(zhì)點(diǎn)僅沿著與管軸平行的方向作直線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)無徑向脈動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)之間互不混合；(a) 湍流（或紊流）湍流（或紊流）：流體質(zhì)點(diǎn)除了沿管軸方向向前流動(dòng)外，還有徑向脈動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)速度在大小和方向上都隨時(shí)變化，質(zhì)點(diǎn)互相碰撞和混合。 (c) 判斷流型判斷流型:Re2000時(shí)，流動(dòng)為層流，此區(qū)稱為層流區(qū)；Re4000時(shí)，出現(xiàn)湍流，此區(qū)稱為湍流區(qū)；2000Re，水力光滑管，與Re有關(guān)，與/d 無關(guān)；，與Re、/d 都有關(guān)；，完全湍流粗糙管；與Re無關(guān)；與/d 有關(guān).管子相對(duì)粗糙

3、度（1）層流區(qū)（Re 2000） 與 無關(guān)，與Re為直線關(guān)系，即 ,即與u的一次方成正比。dRe64uhf（2）過渡區(qū)（2000Re4000) 將湍流時(shí)的曲線延伸查取值 。（3）湍流區(qū)（Re4000以及虛線以下的區(qū)域） )(Re,df（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) 。d該區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。2uhfd一定時(shí)，經(jīng)驗(yàn)公式 ：（1）柏拉修斯（Blasius）公式：25. 0Re3164. 0適用光滑管Re5103105（2）考萊布魯克（Colebrook）公式：Re7 .182log274. 11d 非圓形管內(nèi)的流動(dòng)阻力非圓形管內(nèi)的流動(dòng)阻力 當(dāng)量直徑：當(dāng)量直徑： Ade

4、44潤(rùn)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 1212212244ddddddde 邊長(zhǎng)分別為a、b的矩形管 baabbaabde2)(24說明：（1）Re與hf中的直徑用de計(jì)算。（2）層流時(shí)：ReC正方形 C57套管環(huán)隙 C96 （3）流速用實(shí)際流通面積計(jì)算。2785. 0evdqu 3.4 局部阻力局部阻力 一、阻力系數(shù)法一、阻力系數(shù)法 將局部阻力表示為動(dòng)能的某一倍數(shù)。 22uhf或 guHf22局部阻力系數(shù)局部阻力系數(shù) J/kgm小管中的大速度121221u210)1 (uhAAf1. 突然擴(kuò)大小管中的大速度22220225 . 00) 1(uuhAAf2. 突

5、然縮小3. 管進(jìn)口及出口進(jìn)口：流體自容器進(jìn)入管內(nèi)。 進(jìn)口進(jìn)口 = 0.5 進(jìn)口阻力系數(shù)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。 出口出口 = 1 出口阻力系數(shù)出口阻力系數(shù)4 . 管件與閥門gudlHudlhefef2222或二、當(dāng)量長(zhǎng)度法二、當(dāng)量長(zhǎng)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(zhǎng)度為le 的直管所產(chǎn)生的阻力 。le 管件或閥門的當(dāng)量長(zhǎng)度，m?？傋枇Γ?)(222udludllhef減少流動(dòng)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。例例1-8 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0.02Mpa（表壓），送液管道為452.5mm、