流體輸送過程工藝參數(shù)的確定 確定管路阻力

項目二流體輸送過程工藝參數(shù)的確定

項目二流體輸送過程工藝參數(shù)的確定

分項目一：認識流體的物性參數(shù)分項目二：流體靜力學方程及其應用分項目三：確定管路規(guī)格分項目四：伯努利方程及其應用分項目五：確定管路阻力分項目六：管路分析預習任務分四組，給定輸送任務，確定給定輸送系統(tǒng)的流動阻力。分項目五、確定管路阻力一、流體流動型態(tài)1、雷諾實驗層流（滯流）：流體質(zhì)點只有軸向速度，徑向速度為零，沿主體流動方向分層流動。2、兩種流動型態(tài)——層流和湍流湍流（紊流）：流體質(zhì)點既有軸向速度，也有徑向的脈動速度，質(zhì)點之間相互碰撞與混合，質(zhì)點運動軌跡混亂、無規(guī)律。3、流型的判據(jù)——雷諾數(shù)（Re）無因次流動型態(tài)的影響因素：（1）流速u（m/s）；（2）管徑d（m）；（3）流體密度

（kg/m3）；（4）流體粘度

（Pa·s）。2000＜Re＜4000，可能層流，也可能湍流，與外界擾動大小有關；3、流型的判據(jù)——雷諾數(shù)（Re）無因次Re≤2000，層流；Re≥4000，湍流。4、雷諾數(shù)的計算（1）單位制要一致，建議采用SI制（2）非圓形管道雷諾數(shù)計算當量直徑de=4×流通截面積/潤濕周邊長度套管環(huán)隙de=Di-do5、流體在圓管內(nèi)的速度分布

層流時速度分布呈拋物線狀；管中心處的流體質(zhì)點速度最大，管內(nèi)流體的平均流速u等于管中心處最大流速umax的0.5倍。（1）層流時的速度分布5、流體在圓管內(nèi)的速度分布

湍流時流體主體充分湍動，但在靠近管壁附近有仍然維持層流流動的流體薄層，稱為層流內(nèi)層。管內(nèi)流體的平均流速u與管中心最大流速umax之間的關系約為u

0.8umax。（2）湍流時的速度分布1、直管阻力的計算范寧公式（Fanning）λ：摩擦系數(shù)(J/kg)(J/m3,或Pa)(J/N,或m)△pf=ρhf=

ρgHf二、流動阻力的計算摩擦系數(shù)（λ）的確定層流先由Re判斷流型摩擦系數(shù)（λ）的確定湍流管壁粗糙度雷諾數(shù)（Re）摩擦系數(shù)（λ）的影響因素摩擦系數(shù)（λ）的確定湍流摩擦系數(shù)圖（莫迪圖）湍流時λ的影響因素

管壁粗糙度對λ的影響絕對粗糙度ε相對粗糙度ε/dε/d↑→λ↑②雷諾數(shù)（Re）對λ的影響流動型態(tài)層流一般湍流

完全湍流

λ64/Re

Re↑→λ↓λ與Re無關d一定Hf∝u

Hf∝un（1﹤n﹤2）

Hf∝u2

Vs一定Hf∝1/d4

Hf∝1/dm（4﹤

m﹤5）

Hf∝1/d5

湍流時λ的影響因素

非圓形管內(nèi)直管阻力計算層流時λ的確定與

某些非圓形管的C值7362965357C長方形長：寬=4：1長方形長：寬=2：1環(huán)形等邊三角形正方形管斷面形狀②湍流時λ的確定與圓管相同2、局部阻力的計算阻力系數(shù)法局部阻力系數(shù)ζ管件與閥門的阻力系數(shù)手冊查取突然擴大和突然