孕期健康教育-課件

第四節(jié)流體在管內(nèi)流動(dòng)阻力

流體流動(dòng)阻力分:概述1.分類2.流動(dòng)阻力的幾種表示方法ΣhfρΣhf≡△Pf

HfJ/KgmPa（1）直管阻力;

（2）局部阻力;

第四節(jié)流體在管內(nèi)流動(dòng)阻力流體流動(dòng)阻力分:概述1.分類21一、圓形直管流動(dòng)阻力

受力分析（1）作用于1－1′上的力:（2）作用于2－2′上的力:(3)流體與管壁的摩擦力:力平衡:(1)=(2)+(3)得:

p1πd2/4p2πd2/4τπdl一、圓形直管流動(dòng)阻力受力分析（1）作用于1－1′上的力:（2----范寧公式△Pf=----范寧公式△Pf=3二、管壁粗糙度對λ的影響ε（P45）和ε/d層流時(shí)和滯流時(shí)的不同影響三、滯流時(shí)λ的計(jì)算公式λ=64/Re管壁突出部分的平均高度。二、管壁粗糙度對λ的影響ε（P45）和ε/d層流時(shí)和滯流時(shí)的4補(bǔ)充例題：烏氏粘度計(jì)是一種常用儀器，如右圖所示。通過測量一定體積(圖中a,b刻度間的液體)的流體，流過一定長度的毛細(xì)管，所需時(shí)間來計(jì)算流體的粘度。毛細(xì)管左邊的小管是使c點(diǎn)通大氣的旁通管。右邊的粗管是儲存流體的容器管。若已知毛細(xì)管直徑為1mm，被測流體的密度為1050Kg/m3，流體體積為3.5cm3時(shí)，流過毛細(xì)管所需時(shí)間為100s,此時(shí)流體粘度為多少？補(bǔ)充例題：5解：在毛細(xì)管b截面與c截面，列柏努利方程，c截面為基準(zhǔn)面，得：λ=64/Re假定流動(dòng)為層流

解：在毛細(xì)管b截面與c截面，列柏努利方程，λ=64/Re假6因?yàn)榇霐?shù)據(jù)得校驗(yàn)是否在層流范圍

在層流范圍，計(jì)算結(jié)果成立。因?yàn)榇霐?shù)據(jù)得校驗(yàn)是否在層流范圍在層流范圍，計(jì)算結(jié)果成立7四、因次分析法

因次分析法——因次一致性原則和π定理

①因次一致性原則：任何物理方程的等式兩邊或方程中的每一項(xiàng)均具有相同的因次。

②π定理：任何因次一致的物理方程都可以表示為一組無因次數(shù)群的零函數(shù)。即：

f(π1、π2、π3、…πi)=0

無因次數(shù)群π1、π2、π3、…πi的數(shù)目i等于原方程的變量數(shù)n減去基本因次數(shù)m，即：i=n-m

四、因次分析法因次分析法——因次一致性原則和π定理

8孕期健康教育-PPT課件9孕期健康教育-PPT課件10孕期健康教育-PPT課件11五、湍流時(shí)λ的計(jì)算

五、湍流時(shí)λ的計(jì)算12孕期健康教育-PPT課件13六、流體在非圓形直管內(nèi)的阻力計(jì)算原則上用當(dāng)量直徑(de)代替管內(nèi)徑(d),其它同圓形直管內(nèi)的阻力計(jì)算rH(水力半徑)例:對圓管rH=d/4de=d對套管環(huán)隙通道de=D(大管內(nèi)徑)-d(小管外徑)注意:在Re和hf計(jì)算公式中的u不能用de計(jì)算出u代替,必須用實(shí)際流速六、流體在非圓形直管內(nèi)的阻力計(jì)算原則上用當(dāng)量直徑(de)代替14七、管路上的局部阻力(hf′)計(jì)算方法(1)當(dāng)量長度(le)法(2)阻力系數(shù)(ξ)法——能產(chǎn)生與局部阻力相同的沿程阻力所需的長度，叫作局部阻力的當(dāng)量長度。

管路總阻力:Σhf=hf+hf

′=管路總阻力:Σhf=hf+hf

′=七、管路上的局部阻力(hf′)計(jì)算方法(1)當(dāng)量長度(l15入口管的局部阻力系數(shù)ξ=0.5，出口管的局部阻力系數(shù)ξ=1.0

。當(dāng)量長度(le)和阻力系數(shù)(ξ)均可查有關(guān)數(shù)據(jù)表得到。入口管的局部阻力系數(shù)ξ=0.5，出口管的局部阻力系數(shù)ξ=16第五節(jié)管路的計(jì)算一、簡單管路的計(jì)算第五節(jié)管路的計(jì)算一、簡單管路的計(jì)算17孕期健康教育-PPT課件181-271-271-271-2719二復(fù)雜管路1.并聯(lián)管路1.V=VA+VB

2.

hfA=hfB2.分支管路

二復(fù)雜管路20孕期健康教育-PPT課件21孕期健康教育-PPT課件22孕期健康教育-PPT課件23孕期健康教育-PPT課件24(3)(3)25孕期健康教育-PPT課件26孕期健康教育-PPT課件27

第六節(jié)流量的測量一、測速管（皮托管）1.結(jié)構(gòu)與原理又稱皮托管。最簡單的流速計(jì)。通常用于測定氣體的流速。主要構(gòu)造是將靜壓管套在沖壓管外合為一管。一端放在流體流過的管路的中心。靜壓管的一端封口，周圍開有若干小孔。沖壓管管口需正對流體的流動(dòng)方向，使靜壓管四周的小孔孔口恰與流動(dòng)方向平行。測速管的另一端與測壓裝置相連接。當(dāng)流體流過時(shí)，由內(nèi)外管之間所產(chǎn)生的壓力差R，可算出流體的平均速度。2、優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：壓頭損耗很小，裝拆方便。缺點(diǎn)：不適用于懸濁液，因小孔易被堵塞。第六節(jié)流量的測量一、測速管（皮托管）28Ru1,p1U2=0p2u3外測壓孔管口1測速管Ru1,p1U2=0u3外測壓孔管口1測速管29

內(nèi)管所測的是靜壓能p1/ρ和動(dòng)能u12/2之和，合稱為沖壓能，即

外管壁上的測壓小孔與流體流動(dòng)方向平行，故外管測的時(shí)是流體靜壓能p1/ρ。則有壓差計(jì)讀數(shù)反映沖壓能與靜壓能之差，即內(nèi)管所測的是靜壓能p1/ρ和動(dòng)能u12/2之和，合稱30

內(nèi)管所測的是靜壓能p1/ρ和動(dòng)能u12/2之和，合稱為沖壓能，即

外管壁上的測壓小孔與流體流動(dòng)方向平行，故外管測的時(shí)是流體靜壓能p1/ρ。則有壓差計(jì)讀數(shù)反映沖壓能與靜壓能之差，即內(nèi)管所測的是靜壓能p1/ρ和動(dòng)能u12/2之和，合稱31二、孔板流量計(jì)1.結(jié)構(gòu)與原理結(jié)構(gòu)：帶圓孔的金屬板；壓差計(jì)。原理：當(dāng)流體流經(jīng)孔板小孔時(shí)，產(chǎn)生明顯壓差，流量越大，壓差越大。

二、孔板流量計(jì)3221RA1A0A2縮脈：流體截面的最小處?？装辶髁坑?jì)21RA1A0A2縮脈：流體截面孔板流量計(jì)33

12

DdR以孔徑代替縮脈處的直徑以孔板左側(cè)流徑代替管徑2.流量方程12以孔徑代替縮脈處的直徑2.流34

Vs=A0u0=3.安裝要求：必須有一內(nèi)徑不變的直管段，上游有十倍直徑以上的直管，下游有五倍直徑的直管段。4.影響C0的因素：（1）與雷諾值有關(guān)；（2）與（A0

/A1）有關(guān);（3）與取壓方法有關(guān)；（4）常取0.6~0.7(p70,圖1－31）；（5）選擇孔徑要考慮雷諾值在一定范圍內(nèi)不變。

Vs=A0u0=3.安裝要求：35孕期健康教育-PPT課件365.計(jì)算步驟：

（1）由A0/A1取孔流系數(shù)不變的值；（2）計(jì)算孔處流速→體積流量→管中流速；（3）由管中流速計(jì)算雷諾值，查此雷諾值對應(yīng)的孔流系數(shù)是否與設(shè)定的孔流系數(shù)相同，如不同，重新設(shè)定。（4）如測量氣體，流量應(yīng)乘以膨脹系數(shù)εk，εk為壓力比、直徑比和絕熱指數(shù)的函數(shù)，查得。5.計(jì)算步驟：（1）由A0/A1取孔流系數(shù)不變的值；37

例：用孔板內(nèi)徑為130mm的孔板流量計(jì)測氣體流量，氣體溫度400℃，管內(nèi)徑190mm，密度為6.82kg/m3,粘度為23.75mPa.s,壓差58.86kPa,求氣體質(zhì)量流量。（設(shè)εk＝1）解:（A0/A1）=(d0/d1)2=0.47查（A0/A1）=0.47線Re為不變處的流量系數(shù)C0=0.68根據(jù)孔板流量計(jì)流量方程得質(zhì)量流量G=8.1kg/s驗(yàn)算：u=G/(0.785D2ρ)=42m/sRe=2.3×106查C0=0.68故所設(shè)正確。例：用孔板內(nèi)徑為130mm的孔板流量計(jì)測氣體流量，氣體溫度38二、轉(zhuǎn)子流量計(jì)1.構(gòu)造:①錐形玻璃管，②轉(zhuǎn)子

Af—轉(zhuǎn)子最大直徑處的截面積；Vf—轉(zhuǎn)子體積；ρf—轉(zhuǎn)子密度；ρ

—流體密度。2.工作原理△pAf=Vf(ρf-ρ)g