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*化工原理1.5阻力损失1.5阻力损失1.5.1阻力损失及表现形式1.5.2直管阻力损失1.5.3局部阻力损失1.5.1两种阻力损失管路的阻力有两种形式，一种是由于流体本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失，称为直管阻力；另一种是流体流经管路中的管件及设备时，由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失，称为局部阻力。1.阻力损失表现为流体势能的降低流体在均匀只管中作定态流动，无外加机械能流体的流动阻力表现为势能的降低；水平安装时，流动阻力恰好等于两截面的静压能之差1.5.2直管阻力损失1.量纲试验（1）析因分析——寻找影响过程的主要因素对于湍流时直管阻力损失，经分析和初步实验获知诸影响因素如下：流体性质：密度粘度流动的几何尺寸：管径、管长、管壁粗糙度流动条件：流速于是待求的关系式应为：（2）规划试验——减少试验工作量，量纲分析法是通过将变量组合成无量纲数群，从而减少实验自变量的个数，大幅度地减少实验次数，因此在化工生产中应用广泛。量纲分析法的基础是：任何物理方程的等式两边或方程中的每一项均具有相同的因次，此称为量纲和谐或量纲一次性。从这一基本点出发，任何物理方程都可以转化成无量纲形式。以层流时的阻力损失计算式为例，可写成如下形式式中每一项都为无量纲项，称为无量纲数群。Re——雷诺数ε/d——相对粗糙度经变量组合和无量纲化后，自变量数目由原来的6个减少到3个，显然所需实验次数将大大减少，，避免了大量的实验工作，只需逐个地改变Re、l/d、ε/d即可。根据经验，阻力损失与管长成正比，该式可改写为λ称为摩擦系数，令，得直管阻力损失的统一表达式（1）层流当Re2000时，流体在管内作层流流动，（2）湍流当Re4000时，流体在管内作湍流流动，2.摩擦系数（3）摩擦因数图各公式都比较复杂，用起来比较不方便。在工程计算中为了避免试差，一般是将通过实验测出的与和的关系，以为参变量，以为纵坐标，以为横坐标，标绘在双对数坐标纸上。如图1-20所示，此图称为莫狄摩擦因数图。表1-1某些工业管道的当量绝对粗糙度管道类别绝对粗糙度ε/mm管道类别绝对粗糙度ε/mm金属管无缝黄铜管、铜管及铅管0.01～0.05非金属管干净玻璃管0.0015～0.01新的无缝钢管、镀锌铁管0.1～0.2橡皮软管0.01～0.03新的铸铁管0.3木管道0.25～1.25具有轻度腐蚀的无缝钢管0.2～0.3陶土排水管0.45～6.0具有显著腐蚀的无缝钢管0.5以上很好整平的水泥管0.33旧的铸铁管0.85以上石棉水泥管0.03～0.83.非圆形管得当量直径
对于非圆形管内的湍流流动，如采用下面定义的当量直径de代替圆管直径，其阻力损失仍可按圆形直管阻力损失计算。1.5.3局部阻力的损失局部阻力损失是由于流道的急剧变化使流动边界层分离，所产生的大量漩涡，使流体质点运动受到干扰，因此即使流体在直管内是层流流动，但当它通过管件或阀门时也是很容易变成湍流。1.阻力系数法2.突然扩大与突然缩小下面有两种极端情况：流体自管出口进入容器，可看作很小的截面突然扩大道很大的截面，相当于突然扩大时的情况，故管出口流体自容器流进管的入口，是自很大的截面突然缩小到很小的截面，相当于突然缩小时的情况，故管入口3.当量长度法管路的总阻力损失的直管阻力损失与局部阻力损失之和，或*化工原理1.5阻力损失
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