化工原理B（上）：1-4 管内流动的阻力损失.ppt

返回1第四节第四节 管内管内流动的阻力流动的阻力损失损失1-14 直管阻力直管阻力1-19 局部阻力局部阻力 返回2第四节第四节 流体流动阻力流体流动阻力直管阻力：直管阻力：流体流经一定直径的直管时由于内摩擦而 产生的阻力；局部阻力：局部阻力：流体流经管件、阀门等局部地方由于流速 大小及方向的改变而引起的阻力 1-14 直管阻力直管阻力一、阻力的表现形式一、阻力的表现形式 返回3流体在水平等径直管中作定态流动返回4若管道为倾斜管，则 流体的流动阻力表现为总势能的减少； 水平安装时，流动阻力恰好等于两截面的静压能之差 返回5二、二、直管阻力的通式直管阻力的通式 由于压力差而产生的推动力：流体的摩擦力：令 定态流动时返回6——直管阻力通式（范宁Fanning公式） 其它形式：——摩擦系数（摩擦因数） 则 J/kg压头损失m压力损失Pa 该公式层流与湍流均适用； 注意 与 的区别返回71-15 层流时的摩擦系数层流时的摩擦系数与阻力损失与阻力损失速度分布方程又——哈根哈根-泊谡叶泊谡叶 （Hagen-Poiseuille）方程方程 返回8能量损失 层流时阻力与速度的一次方成正比 。

变形：比较得返回91-16 湍流时的摩擦系数与因次分析湍流时的摩擦系数与因次分析1. 因次分析法因次分析法 目的目的：（1）减少实验工作量； （2）结果具有普遍性，便于推广基础基础：因次一致性 即每一个物理方程式的两边不仅数值相等， 而且每一项都应具有相同的因次返回10基本定理基本定理：白金汉（Buckinghan）ππ定理定理 设影响某一物理现象的独立变量数为n个，这些变量的基本因次数为m个，则该物理现象可用N＝（n－m）个独立的无因次数群表示 湍流时压力损失的影响因素：（1）流体性质：，（2）流动的几何尺寸：d，l，e（管壁粗糙度）（3）流动条件：u返回11物理变量 n＝ 7基本因次 m＝3无因次数群 N＝n－m＝4 无因次化处理式中：——欧拉（Euler）准数即该过程可用4个无因次数群表示返回12——相对粗糙度——管道的几何尺寸——雷诺数根据实验可知，流体流动阻力与管道的几何尺寸的一次方成正比，即 或返回13莫狄（Moody）摩擦因数图：返回14（1）层流区（Re≤ 2000） λ与 无关，与Re为直线关系，即 ,即 与u的一次方成正比。

2）过渡区（2000

返回191-18 非圆形管内的流动阻力非圆形管内的流动阻力 当量直径：当量直径： 套管环隙，内管的外径为d1，外管的内径为d2 : 边长分别为a、b的矩形管 :返回20说明：（1）Re与Wf中的直径用de计算；（2）层流时：正方形 C＝57套管环隙 C＝96 （3）流速用实际流通面积计算 返回211-19 局部阻力局部阻力 一、阻力系数法一、阻力系数法 将局部阻力表示为动能的某一倍数 或 ζ——局部阻力系数局部阻力系数 J/kgJ/N=m返回221. 突然扩大返回232.突然缩小返回243. 管进口及出口进口：流体自容器进入管内 ζ进口进口 = 0.5 进口阻力系数进口阻力系数出口：流体自管子进入容器或从管子排放到管外 空间 ζ出口出口 = 1 出口阻力系数出口阻力系数4 . 管件与阀门返回25返回26返回27蝶阀蝶阀返回28返回29返回30二、当量长度法二、当量长度法 将流体流过管件或阀门的局部阻力，折合成直径相同、长度为Le的直管所产生的阻力 Le —— 管件或阀门的当量长度，m。

返回31总阻力：减少流动阻力的途径： 管路尽可能短，尽量走直线，少拐弯； 尽量不安装不必要的管件和阀门等； 管径适当大些返回32例例1-8 如图所示，料液由常压高位槽流入精馏塔中进料处塔中的压力为 0.2at（ 表 压 ） ， 送 液 管 道 为φ45×2.5mm、长8m的钢管管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个塔的进料量要维持在5m3/h，试计算高位槽中的液面要高出塔的进料口多少米？hpa。