阻力計算(例題)

1、2021-11-22編輯ppt1第章第章 流體流動流體流動一、阻力計算例題一、阻力計算例題第四節(jié)第四節(jié) 流體流動阻力計算流體流動阻力計算2021-11-22編輯ppt2例1:求以下三種情況下輸送求以下三種情況下輸送20的水的直管阻力的水的直管阻力:(1)(1)管管子子45452.5mm2.5mm，管長管長100m,100m,輸水量為輸水量為0.06kg/s0.06kg/s。（2 2）管子管子45452.5mm2.5mm，管長管長50m,50m,輸水量為輸水量為1.8kg/s1.8kg/s。（3 3）有一殼內(nèi)徑為）有一殼內(nèi)徑為800mm800mm，內(nèi)裝，內(nèi)裝371371根根2m2m長的長的252

2、52.5mm2.5mm鋼管的列管換熱器，殼內(nèi)水流量為鋼管的列管換熱器，殼內(nèi)水流量為0.32m0.32m3 3/s/s。. .設(shè)管子的粗糙度設(shè)管子的粗糙度=0.2mm=0.2mm， 20水水=1000kg/m=1000kg/m3 3， =10=10-3-3papa. .s s2021-11-22編輯ppt3解：（解：（1） md04. 00025. 02045. 0smAquV/108 . 41000)04. 0(406. 02220001920101000108 . 404. 0Re32ud屬層流，則屬層流，則 0333. 0192064Re64kgJudlWf/106 . 92)108 .

3、4(04. 01000333. 0222222021-11-22編輯ppt440001073. 5101000433. 104. 0Re43udkgJudlhf/1 .412433. 104. 050032. 0222（）（） smAquV/433. 11000)04. 0(48 . 12屬層流，且屬層流，且005. 0402 . 0d查圖得查圖得 032. 02021-11-22編輯ppt5222220405. 0025. 03718 . 0025. 03718 . 0444mdnDndDde（）非圓形直管，應采用當量直徑（）非圓形直管，應采用當量直徑 smAquV/1)025. 03718

4、 . 0(432. 022005. 05 .402 . 0ed40001005. 410100010405. 0Re43ude查圖得查圖得 034. 0kgJudlhf/84. 0210405. 02034. 02222021-11-22編輯ppt6 例例2：溶劑由敞開的高位槽流入吸收塔。進液處塔內(nèi)壓溶劑由敞開的高位槽流入吸收塔。進液處塔內(nèi)壓強強0.02MPa（表壓），輸送管道為（表壓），輸送管道為 383mm 的無縫鋼管的無縫鋼管，總長，總長8m，這壁絕對粗糙度為，這壁絕對粗糙度為0.3mm ,這路上有這路上有90度的標準度的標準彎頭兩個，彎頭兩個，180度回彎度度回彎度1個，球心閥（全開）

5、一個。為使個，球心閥（全開）一個。為使3m3/h的流量流入塔內(nèi)，問高位槽應放置高度為多少？已知的流量流入塔內(nèi)，問高位槽應放置高度為多少？已知操作溫度下密度為操作溫度下密度為861kg/m3，粒度為，粒度為6.43104Pa.S.2021-11-22編輯ppt72021-11-22編輯ppt8 解：取管出口處平面為基準面，高位槽面解：取管出口處平面為基準面，高位槽面11和管出口和管出口內(nèi)截面內(nèi)截面22間列柏努利方程式，其中間列柏努利方程式，其中P1 為零（表壓強），為零（表壓強），P2為為0.02MPa（表壓強），（表壓強），z1=h z2=0 u1=0smdquV/04. 1032. 0785

6、. 0360034222fehpugzWpugz222212112121fhpugh222212021-11-22編輯ppt9445631043. 604. 1861032. 0Re4ud00938. 0323 . 0d查圖得：查圖得：0.038 再查有關(guān)管件的局部阻力再查有關(guān)管件的局部阻力系數(shù)。系數(shù)。 進口突然收縮進口突然收縮 90度標準彎頭度標準彎頭 180度回彎頭度回彎頭 球心閥（全開）球心閥（全開）5 . 0進口75. 05 . 10 . 62021-11-22編輯ppt1022udlhf)/(4 .10204. 165 . 1275. 05 . 0032. 08038. 02kgJm

7、5 . 381. 9/ )4 .10204. 1861102(24h2021-11-22編輯ppt11 例3 用泵把20的苯從地下儲罐送到高位槽，流量為300 l/min。高位槽液面比儲罐液面高10m。泵吸入管路用894mm的無縫鋼管，直管長為15m，管路上裝有一個底閥（可粗略的按旋啟式止回閥全開時計）、一個標準彎頭；泵排出管用573.5mm的無縫鋼管，直管長度為50m，管路上裝有一個全開的閘閥、一個全開的截止閥和三個標準彎頭。儲罐及高位槽液面上方均為大氣壓。設(shè)儲罐液面維持恒定。試求泵的軸功率試求泵的軸功率。設(shè)泵的效率為70%。2021-11-22編輯ppt122021-11-22編輯ppt1

8、3解：解：取儲罐液面為上游截面1-1，高位槽液面為下游截面2-2， 并以截面1-1為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式。fehpugZWpugZ2222121122式中：mZ10 Z021表）(021 pp021 uufehW1081. 9fh1 .98（1）吸入管路上的能量損失ahf,2021-11-22編輯ppt14ahahahfff,2),(2acaeaaudall式中mmmda081. 0814289mla15管件、閥門的當量長度為管件、閥門的當量長度為： 底閥(按旋轉(zhuǎn)式止回閥全開時計） 6.3m 標準彎頭 2.7mmale97 . 23 . 6, 進口阻力系數(shù) c=0.52021-

9、11-22編輯ppt152081. 04601000300ausm/97. 0苯的密度為880kg/m3，粘度為6.510-4PasaaaudRe4105 . 688097. 0081. 051006. 1取管壁的絕對粗糙度=0.3mm，/d=0.3/81=0.0037， 查得=0.029)5 . 0081. 0915029. 0(,ahfkgJ /28. 42021-11-22編輯ppt16（2）排出管路上的能量損失）排出管路上的能量損失 hf,b2),(2,bebebbbfudbllh式中:mmmdb05. 0505 . 3257mlb50管件、閥門的當量長度分別為：全開的閘閥 0.33m

10、全開的截止閥 17m三個標準彎頭 1.63=4.8 mmble13.228 . 41733. 0,2021-11-22編輯ppt17出口阻力系數(shù) e=1205. 04601000300busm/55. 24105 . 688055. 205. 0Reb51073. 1仍取管壁的絕對粗糙度=0.3mm，/d=0.3/50=0.006，查得=0.0313255. 2) 105. 013.22500313. 0(,2bhfkgJ /1502021-11-22編輯ppt18（3）管路系統(tǒng)的總能量損失）管路系統(tǒng)的總能量損失:bhahhfff,15028.4kgJ /3 .1543 .1541 .98eW

11、kgJ /4 .252苯的質(zhì)量流量為：ssVW 880601000300skg /4 . 4泵的有效功率為：seeWWN 4 . 44 .252W6 .1110kW11. 1泵的軸功率為：/eNN 7 . 0/11. 1kW59. 12021-11-22編輯ppt19簡單管路計算簡單管路計算 例：一管路總長為70m，要求輸水量30m3/h，輸送過程的允許壓頭損失為4.5m水柱，求管徑。已知水的密度為1000kg/m3，粘度為1.010-3Pas，鋼管的絕對粗糙度為0.2mm。分析：求duqdV4求u24dquV試差法gudlHf22u、d、未知2021-11-22編輯ppt20設(shè)初值求出d、u

12、/Redu)/(Re,df計比較計與初值是否接近是udVs24否修正2021-11-22編輯ppt21解：解：根據(jù)已知條件hmqOmHHmlVf/30 5 . 4 7032，24dquV24360030d20106. 0d u、d、均未知，用試差法，值的變化范圍較小，以為試差變量 假設(shè)=0.025gudlHf22由gdd2)0106. 0(70025. 05 . 422得2021-11-22編輯ppt22解得：d=0.074m，u=1.933m/sduRe143035100 . 11000933. 1074. 030027. 0074. 0102 . 03d查圖得：027. 0與初設(shè)值不同，用此值重新計算gdd2)0106. 0(70027. 05 . 422解得：smud/884. 1 m 075. 02021-