化工原理课件：1-2 流体流动.ppt

1.5阻力损失

1.5.1两种阻力损失

一、阻力损失表现为流体势能的降低

Pu2Pu2

1122h

22f

PP

h12

f

p-p

h12

若为水平管路f

对于通常管路,无论直管阻力或局部阻力,不论

层流或湍流,阻力损失均表现为流体势能降低

二、直管阻力和局部阻力

化工管路:直管和管件

直管阻力:粘性流体因造成的机械能耗损

局部阻力:流道突然变化引起边界层分离，产

生大量旋涡造成的机械能耗损

三、层流时的直管阻力损失

11PR232lu

uumax，P

224ld2

层流时的直管阻力损失:

32lu

h

fd2

1.5.2湍流时直管阻力损失的实验研究方法

(1)析因实验：寻找影响过程的主要因素

流体性质：,

hfd,l,u,,,

几何尺寸：d,l,f

流动条件：u

(2)规划实验：减少实验工作量

量纲分析法可大幅度地减少实验次数

量纲分析法的基础：任何物理方程的每一项均

具有相同的量纲，所以任何物理方程都可以转

化成无量纲形式

以层流为例：

hfl

32

u2ddu

推测湍流时hffd,l,u,,,可写成

hdul

f,,

u2dd

这样自变量由6减为3，实验次数大大减少

尤其重要的是可以做到：由此即彼，由小见大

(3)处理数据、正确表达实验结果

根据经验：hfl

hfl

Re,

u2dd



函数Re,的具体形式可按实验结果用图

d

线或方程表达

1.5.3直管阻力损失的计算式

一、统一的表达方式

无论层流还是湍流，阻力损失均可以写成如下

的统一形式：lu2

hf

二、摩擦系数d2

层流时，根据理论推导

64Re

湍流时，研究表明：

1218.7

1.742lg

dRe

将以上两式制成图线，称Moody图

(1)层流区:f(Re)，与d无关。

Re，，hfu

(2)过渡区:按湍流计算

(3)湍流区:f(Re,d)

(4)高度湍流区（阻力平方区）：

f(d),与Re无关

122

此时1.742log，hu

df

三、粗糙度对的影响

层流时，f(Re)，与d无关

湍流时，d，