流体阻力计算.pptVIP

* 机械能衡算方程 hf 分为两类： 1.4 流体流动阻力 1.4.1 直管摩擦损失计算通式 由机械能衡算得： 由受力的平衡得： 引入阻力系数： 长径比，无因次 动能 摩擦因数 -----直管摩擦损失计算通式 （1）层流时的? （2）湍流时的? 主要依靠实验研究 1.4.2 圆形直管内层流流动的阻力损失 由层流时的最大速度与压力降的关系可得： 与范宁公式比较 此式称为哈根（Hagen）－泊谡叶（Poiseyulle)公式 由哈根－泊谡叶公式得层流时:阻力损失与速度的一次方成正比、与管长的一次方成正比、与管径的两次方成反比。注意该式适用于层流、牛顿流体。 因次分析过程： （1）通过实验找到所有影响因素： 通过因次分析法，可得到某一物理过程的无因次数群的个数及形式。 只是一种数学分析方法，它不能代替实验。 因次分析法： 1.4.3 圆形直管内湍流流动的阻力损失 ? 定理： 考虑到因次，有 ------（A） （2）根据?定理找到无因次数群个数。 因次一致性原则： 物理量方程的等号两边不仅数值相等，而且每一项都应具有相同的因次。 将a、c、d代入式A得： ------（A） 与直管摩擦损失计算通式 对照可得： 莫狄（Moody）摩擦因数图： （2）过渡区（2000Re4000) 将湍流时的曲线延伸查取λ值 。 （1）层流区（Re≤ 2000） λ与ε/d无关，与Re为直线关系，即 λ=64/Re ,即hf与u的一次方成正比。 λ∈（0.008，0.1） （3）湍流区（Re≥4000以及虚线以下的区域） 当ε/d一定时，λ随Re的增大而减小，Re值 增大到一定数值后，λ值下降缓慢； 当Re值一定时，λ随ε/d的增大而增大。 （4）完全湍流区 （虚线以上的区域） λ只与ε有关，而与Re无关，hf成u2成正比。 该区又称为阻力平方区。 使用时注意经验式的适用范围 几个光滑管内湍流经验公式： 几个粗糙管内湍流经验公式： 1.4.4 非圆形管摩擦损失计算式 1.4.5 局部摩擦损失计算式 由于流体的流速或流动方向突然发生变化而产生涡流，从而导致形体阻力。 小管的 蝶阀