流体流动讲义（精品）.pptVIP

a b 对于长为a，宽为b的矩形管道 d2 d1 对于外管内径为d1，内管外径为d2的套管环隙： 举例说明 小结 直管阻力损失的计算通式：范宁公式—— 层流时的阻力损失计算： 湍流时的阻力损失计算： 经验关联式 摩擦系数图 3、局部阻力计算 （1）阻力系数（Loss coefficients）法 注意：局部阻力系数通常由实验测定。不同的管件，其局部阻力系数不同；同一管件，在不同工作状态下（如阀门开度不同），其局部阻力系数也不相同。常见的局部阻力系数值列于教材表中。 (2) 当量长度法 即任一管件的局部阻力与长度为l直管阻力大小相当，该长度称为当量长度，用le表示；由此把局部阻力转化成长度为le的直管的阻力；所以局部阻力的计算也可采用当量长度法： 为了方便计算， l e的实验结果常用le/d表示 三、管路总阻力损失的计算 注意：以上各式适用于直径相同的管段或管路系统的计算，式中的流速是指管段或管路系统的流速。而柏努利方程中动能项中的流速是指相应的衡算截面处的流速。 例题: 要求向精馏塔中以均匀的速度进料。现装设一高位槽，使液料自动流入精馏塔中（如图）。高位槽内的液面保持距槽底1.5米的高度不变。塔内的操作压力为0.4atm（表压），塔的进料量需维持在每小时为50m3,则高位槽的液面要高出塔的进料口多少米才能达到要求？已知料液的密度为900kg/m3, 粘度为1.5cp，连接管的尺寸为ф108×5mm的新钢管，其长度为（x－1.5+3）， ?/d=0.002，管道上的管件有1800回弯管一个，900弯管一个，球阀一个1/2开及900弯头一个。 x 1.5 1’ 1 2 2’ 解： 液面为1-1截面，进料管口为2-2截面， 取进料管为基准面 : 1-1’，2-2’截面的柏努利方程： x 1.5 1’ 1 2’ 2 0.4atm 从λ-Re图中(Re=1.08×105,?/d=0.002)可查出 λ= 0.0275 局部阻力: 贮槽流入导管ξ1=0.5, 1800弯管（2个900弯管）ξ2=2×0.15=0.3,900弯管ξ3=0.15,截止阀（1/2开）ξ4=9.5 ， 900弯头ξ5=0.75 x=7.1m 所有有关管路系统流体流动及流体输送等工 艺参数都是要通过柏努利方程来计算解决。 结论 作业 一、基本概念 牛顿粘性定律 层流流动 湍流流动 阻力损失 完全湍流 π定理 二、计算题 P55 1-23 1-26 1-32 在通常湍流时管内流体的平均速度为 u≈0.82umax 由湍流时速度分布可知，靠近管壁处的流体薄层速度很低，仍保持层流流动，这个薄层称为层流内层(或称粘性内层)，其厚度随Re值的增加而减小。 湍流时速度分布经验式（1/7次方定律） 牛顿粘性定律 雷诺实验和流体流动判断 流体流动速度分布 小结 返回  流体在管内流动时摩擦阻力损失 第四节 流体的摩擦阻力损失 流体的机械能损失或压头损失称为摩擦阻力损失，简称摩擦损失或阻力损失。 阻力损失是由流体流动时产生的内摩擦力使部分机械能转化为热能。 化工管路是由直管和各种部件(管件、阀门等)组合构成的。 1、管 管子的种类很多，铸铁管、钢管、特殊钢管、有色金属管、塑料管及橡胶管等 管径常以 表示，其中A指管外径，B指管壁厚度。 一 管、管件及阀门 2、管件 弯头 管冒丝堵 三通 异径管 螺纹接头 管箍（法兰） 3、阀门 截止阀的结构 1、两种阻力损失 直管阻力损失（ｈf）：流体流过直管造成的机械能损失称为直管阻力损失。 局部阻力损失（ｈ，f）：流体流经部件（各种管件、阀门、管道进出口）造成的机械能损失称为局部阻力损失。 二 流体流通管内的阻力损失（Friction loss ） 2、直管内的流动阻力 1–1和2–2截面间列柏努利方程 p1 u d l 1 1 2 2 p2 R 图1-24 流体流过水平直管时压力降 (1) 层流时的摩擦阻力损失 1） 管壁粗糙度的影响 图1-25 流体流过管壁面的情况 (2) 湍流时的摩擦阻力损失 绝对粗糙度ε：管壁粗糙面上凸出部分的平均高度； 相对粗糙度ε /d ：绝对粗糙度与管内径的比值。 在层流时，因为管壁上凹凸不平