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循环流动压耗估算

课程大纲与学习目标课程大纲压力损失的基本概念压力损失的分类单相流动压力损失两相流动压力损失特殊工况下的压力损失压力损失的控制方法学习目标掌握压力损失的基本概念了解压力损失的分类及影响因素掌握单相和两相流动压力损失的计算方法熟悉压力损失的测量方法及控制措施

压力损失的基本概念流体在管道中流动时，由于流体与管壁之间的摩擦以及流体自身内部的摩擦，流体的动能会逐渐转化为热能，导致流体压力下降，这种压力下降现象称为压力损失。

压力损失的分类1摩擦压力损失2局部压力损失

为什么要研究压力损失在工程设计和运行中，压力损失是一个重要的参数，它影响着：泵的选择和功率管道尺寸的设计设备的正常运行系统的效率和成本

工程实践中的应用场景压力损失的计算和控制在许多工程领域都有广泛应用，例如：石油化工电力能源供水排水暖通空调医药食品

流体流动的基本特性流体流动有三个基本特性：粘性密度可压缩性这些特性决定了流体在管道中的流动行为。

层流与湍流的区别层流流体流动规则，各层流体之间相互平行且速度不同湍流流体流动不规则，各层流体之间相互混合，速度变化很大

雷诺数的定义雷诺数是一个无量纲参数，用来判断流体流动状态，其定义为：Re=ρVD/μ，其中ρ为流体密度，V为流体速度，D为管道直径，μ为流体粘度。

雷诺数的物理意义雷诺数的大小反映了惯性力和粘性力的相对大小。当Re2300时，流体流动为层流；当Re4000时，流体流动为湍流；当2300Re4000时，流体流动处于过渡状态。

单相流动压力损失单相流动压力损失是指流体在管道中流动时产生的压力损失，可以分为摩擦压力损失和局部压力损失两部分。

摩擦压力损失摩擦压力损失是指流体在管道中流动时，由于流体与管壁之间的摩擦而产生的压力损失，它与流体速度、管道的长度和直径、流体的粘度以及管道的粗糙度有关。

局部压力损失局部压力损失是指流体在管道中流动时，由于流体流经局部构件（如弯头、阀门、三通等）而产生的压力损失，它与流体的速度、管道尺寸和构件的形状有关。

直管摩擦系数的计算直管摩擦系数是指流体在直管中流动时，单位长度管道的摩擦压力损失，它是一个无量纲参数，通常用f表示。

层流摩擦系数计算方法在层流条件下，直管摩擦系数可以根据公式f=64/Re计算，该公式由法国工程师泊肃叶提出，因此也被称为泊肃叶公式。

湍流摩擦系数计算方法在湍流条件下，直管摩擦系数的计算较为复杂，常用的方法有：科尔布鲁克公式查阅穆迪图数值模拟

管壁粗糙度的影响管壁的粗糙度会影响直管摩擦系数的大小，粗糙度越大，摩擦系数越大，压力损失越大。

穆迪图的使用方法穆迪图是一个以雷诺数和相对粗糙度为坐标轴的图，它可以用于确定湍流条件下的直管摩擦系数。

局部阻力系数的确定局部阻力系数是指流体流经局部构件时，单位长度管道的压力损失与流体的动能之间的比例，它是一个无量纲参数，通常用ζ表示。

突扩管的压力损失突扩管是指管道突然变粗的部分，由于流体在突扩处发生突然膨胀，导致压力损失。压力损失大小与流速变化和扩管面积比有关。

突缩管的压力损失突缩管是指管道突然变细的部分，由于流体在突缩处发生突然收缩，导致压力损失。压力损失大小与流速变化和收缩面积比有关。

弯头的压力损失弯头是指管道拐弯的部分，由于流体在弯头处发生流动方向的改变，导致压力损失。压力损失大小与弯头角度和弯头半径有关。

三通的压力损失三通是指管道分支的部分，由于流体在三通处发生流动方向的改变，导致压力损失。压力损失大小与三通角度和分支管径有关。

阀门的压力损失阀门是指管道中用于控制流体流量的装置，由于流体在阀门处发生流动方向的改变，导致压力损失。压力损失大小与阀门类型和开度有关。

其他局部构件的压力损失除了上述常见的局部构件，其他局部构件，如过滤器、流量计等，也会造成压力损失。压力损失大小与构件的形状和尺寸有关。

两相流动压力损失两相流动是指两种不同相态的流体在管道中共同流动的现象，例如气液两相、液液两相、气固两相等。两相流动的压力损失比单相流动要复杂得多。

两相流动的特点两相流动的特点包括：两种相态之间相互作用，影响流动特性压力损失与流体相态、流速、管道尺寸和流型有关计算模型复杂，预测难度大

两相流型及其转换两相流型是指两相流体在管道中流动的模式，常见的流型包括：气泡流塞状流环状流雾状流流型会随着流体性质、流速、管道尺寸等因素的变化而改变。

均相流模型均相流模型将两相流体视为均匀混合的单相流体，并采用单相流动压力损失的计算公式进行计算。

分相流模型分相流模型将两相流体视为分离的两相流体，分别计算各相的压力损失，并根据一定的权重将它们加和起来。

漂移流模型漂移流模型考虑了两种相态之间的相对运动，并通过引入漂移速度来修正压力损失计算公式。

两相流压降计算方法两相流压降的计算方法多种多