1.5流体在管内的流动阻力.pptVIP

出口段的局部阻力： 全开闸阀： le=0.33m 全开截止阀：le=17m 标准弯头(3)：le=1.6×3=4.8m 出口阻力系数： ?=1.0 总阻力： 有效功率： 轴功率： 苯的质量流量： 泵提供的有用功为： 1.6 管路计算 管路计算 按设计目的 设计型计算 操作型计算 简单管路计算 复杂管路计算 按布置情况 简单管路：简单管路是指由不同管径的管道与管件串联而成的系统。 复杂管路：在此只讨论工程上常见的分支、汇合及并联管路的计算问题，至于更复杂的管路网络及流量分配管系等问题可参阅有关专著，本课不予涉及。 设计性问题 给出8个变量： 确定 we = ？ 剩下4个变量： 工程上首先优选出 u， 关于u 的优化问题 对一定输送任务Vs 有： 操作性问题 给出9个变量： 核算Vs = ？, 有唯一解。 剩下3个变量： 为求Vs ，必须知道 u，直接求解困难，需试差或迭代。 试差求解的方法和步骤 用29式（3） 否 是 后两种情况存在着共同的问题，即流速u或管径d为未知，因此不能计算Re，则无法判断流体的流型，故不能确定摩擦系数λ。在工程计算中常采用试差法或其它方法来求解。 已知管径d、管长l、流量V以及管件和阀门的设置，求管路系统的能量损失，以进一步确定所需外功、设备内的压强或设备间的相对位置。 已知管径d、管长l、管路系统的能量损失Σhf以及管件和阀门的设置，求流量V或流速u。 已知管长l、流量V、管路系统的能量损失Σhf以及管件和阀门的设置，求管径d。 1.6.1 简单管路计算 例 在风机出口后的输气管壁上开一测压孔，用U型管测得该处静压力为186mmH2O(表)，测压孔以后的管路包括80m直管及4个90o弯头(Ie/d=35m)。管出口与设备相通，设备内的表压为120mmH2O。输气管为铁管，内径500mm。所输送的空气温度为25℃ ，试估计其体积流量。 解： 本题已知风机压头求气体流速，在流速未知时无法先计算Re以求λ、Σhf，故采用试差法。 空气的平均压力=（186+120）/2=154mmH2O 1atm（10330mmH2O）及0℃时空气的密度为1.293kg/m3，故154mmH2O（表压）及25℃时空气的密度为： 25℃时空气的粘度： μ=1.73×10-5Pa·s 在测压口处（截面1）与管出口处（截面2）列机械能衡算式： 式中：z1=z2（输气管道中，一般情况下Δz可忽略） We=0，u2=0 p1=186mmH2O=1825Pa p2=120mmH2O=1177Pa u1为所求 (a) 管路： d=0.5m l=80m le=4×35 ×0.5=70m(90ole/d=35) 将已知值代入式（a）： 化简得： 设λ=0.02，代入上式，解出u1=13.4m/s。 查图得：λ=0.02 复核： 该值与所设的λ值相差甚微，可认为所求得的u1=13.4m/s已够正确，据此计算体积流量为 并联和分支管路称为复杂管路。 A B A B C 并联管路 分支管路 1.6.2 复杂管路 证明 一.并联管路 1．总管流量等于并联各支管流量之和，对不可压缩流体，则有 2．并联的各支管摩擦损失相等，即 长而细的支管通过的流量小，短而粗的支管则流量大 注意：在计算并联管路的能量损失时，只需计算一根支管的能量损失即可，绝不能将并联的各管段的阻力全部加在一起作为并联管路的能量损失。 各支管的流量比为： (各支管终点总能量相等) 0-1 0-2 P1 P2 0 1 2 V V1 V2 对多个分支，则有 证明： 比较上两式，得 二、分支管路 《化工原理》重点课程建设材料汇编（六） 多媒体课件（一） * * 《化工原理》重点课程建设材料汇编（六） 多媒体课件（一） * * 按 《化工原理》重点课程建设材料汇编（六） 多媒体课件（一） * * 1.5 流体在管内的流动阻力 第1章 流体流动 1.5.1 管流阻力分类及摩擦阻力计算通式 管流阻力的分类 不可压缩流体定态流过水平直管 根据动量传递机理 管路中的流动阻力 =直管阻力（ ）+局部阻力（ ） 直管阻力：由于流