流体动量传输中的阻力损失.pptVIP

第四流体动量传输中的阻力损失;§4.1不可压缩流体的摩擦阻力;Fm=F(D,l,u,ρ,μ,?);因次分析中的根本物理量：

质量：kg,以M表示

长度：m,以L表示

时间：s,以T表示

温度：℃〔K〕,以t表示;MLT－2=La(ML－3)b·(LT－1)c·(ML－1T－1)d·Le·Lm;以压头损失表示流体流动阻力：

其中：称为摩擦阻力系数〔沿程阻力系数〕(P50)

实际应用中，f确实定确定通常通过查表或应用经验公式。如P51，图5.1莫迪〔狄〕图。

(右纵坐标〕;工程计算hf(ΔPf〕的步骤：首先计算Re，然后根据Re及ε/d确定f，再根据上述公式计算。

;例：设有μ=0.1Pa·s，ρ=850kg/m3的油，流过长为L=3000m，直径d=300mm的管道，其流量Q=41×10-3m3/s，试求摩擦压力损失ΔP？

;§4.2不可压缩流体的局部阻力

;一、等截面突然扩大的阻力损失

;连续方程：

能量方程(忽略其间的粘性切应力)：

;

动量方程:

动量输入量－输出量＋系统作用力总和＝动量的蓄积

动量输入量：ρu12A1?;动量输出量：ρu22A2??

系统作用力总和：P1A1＋P0(A2－A1)－P2A2

近似认为P0=P1，系统作用力＝P1A2－P2A2

稳态流动，动量的蓄积＝0

∴ρu12A1＋P1A2＝P2A2＋ρu22A2

;解方程组：

ρu12A1＋P1A2＝P2A2＋ρu22A2

;等截面突然扩大的阻力损失

;管道出口损失

当A2＞＞A1

;局部压力损失：

式中，ξ—局部阻力系数

截面突然扩大：

;逐渐扩张时的局部阻力损失：

根据塞米金实验公式[1]：

ξ1=〔1－〕2(1－cos(α/2)〕

当扩张角α较小时〔7°~10°〕，局部损失可忽略不计。

不同的研究者有不同的结果，但趋势一致[2]。

截面收缩采用逐渐收缩的形式，有相似的结果。;∑hf＝h1+hf=(f+∑ξi)