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河北化工医药职业技术学院教案 四、流体阻力的计算 直管阻力：流体流经一定管径的直管时，由于流体的内摩擦而产生的阻力或称沿程阻力）局部阻力：流体流经管路中的管件、阀门或突然扩大与缩小等局部障碍所引起的阻力流体阻力可以用以下几种表示方法：损失能量、损失压头、损失压力降表示1．直管阻力的计算 式中： —流体在圆形直管中流动时的损失能量，J/kg；—管长，m； —管内径，m；—动能，J/kg； —摩擦系数，无单位 摩擦系数与管内流体流动时的雷诺数Re有关，也与管道内壁的粗糙程度有关1）层流时的摩擦系数 流体作层流流动时，摩擦系数只与雷诺数Re有关，而与管壁的粗糙程度无关 （2）湍流时的摩擦系数 当流体呈湍流时，摩擦系数与雷诺数Re及管壁粗糙程度都有关通常是通过实验，将与Re的函数关系标绘在双对数坐标系中，如图1-19所示 过渡流时，管内流动随外界条件的影响而出现不同的类型工程计算中一般按湍流处理，将相应湍流时的曲线延伸查取 值3）非圆形管的直管阻力 当流体流经非圆形管道时，计算式及Re中的值，均应以当量直径代替。

例题1-19】 分别计算在下列情况时，流体流过100m直管的损失能量和压力降① 20℃98%的硫酸在内径为50mm的铅管内流动，流速m/s，硫酸密度为1830kg/m3，黏度为23mN·s/m2② 20℃的水在内径为68mm的钢管中流动，流速m/s 解 ① 题设：20℃98%的硫酸，1830kg/m3，23mN·s/m2＝0.023 N·s/m2，m/s， 50mm＝0.05m带入雷诺数Re计算式 ＝＜2000 （属层流） 直管阻力为 ＝J/kg压力降 N/m2＝14.64kN/m2 ② 题设：20℃的水， 1000kg/m3，1.005mN·s/m2＝1.005×10-3 N·s/m2， m/s， 68mm＝0.068m带入雷诺数Re计算式 ＝ ＞4000 （湍流）即水在管内的流动为湍流钢管为粗糙管，查图1-18得：直管阻力为 ＝J/kg压力降 N/m2＝61.8kN/m22．局部阻力的计算局部阻力的计算，通常采用两种方法：当量长度法和阻力系数法。

1）当量长度法 将某一局部阻力折合成相当于同直径一定长度直管所产生的阻力，此折合的直管长度称为当量长度，用符号表示即 值由实验测定，列于表1-2，图1-20例如，标准弯头的值为15，如这种弯头配置在φ108×4mm的管路上，则它的当量直径＝15×(108-2×4)＝1500mm＝1.5 m （2）阻力系数法 阻力系数法近似地认为局部阻力损失服从速度平方定律，即 （1-39） 式中为局部阻力系数，简称阻力系数其值由实验测定，列于表1-3 3．管路总阻力的计算　　管路系统的总阻力包括了所取两截面间的全部直管阻力和所有局部阻力之和，即柏努利方程中的项　　　　　　　　　　　　　小结：直管阻力的计算原则；局部阻力的计算原则 第 页。