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第八讲局部阻力及总能量损失的计算
【学习要求】
1.知道局部阻力是流体流经管路中的管件、阀门及截面的突然扩大或突然缩小等局部地方
所引起的阻力。
2.了解局部阻力系数的求法,掌握阻力系数法求算局部阻力。
3.理解当量长度的概念,会查阅湍流情况下某些管件与阀门的当量长度,掌握用当量长度
法求算局部阻力。
4.记住总能量损失的计算公式,会比较熟练地进行总能量损失的计算。
【预习内容】
1.流体在管路中流动的阻力分为和两种。
2.用于计算直管阻力的范宁公式为或。
3.计算直管阻力时关键是要找出摩擦因数λ。摩擦因数λ的大小与和有
关。
4.滞流时摩擦因数λ只与有关,而与无关。
5.在完全湍流区,摩擦因数λ只与有关,而与无关。
6.在计算非圆形管道的Re、h时,式中的d应换以。求算λ时ε/d中
f
的d也应换成,但式中的流速u是指真实速度,应采用实际流通面积计算,而
不能采用去计算。
【学习内容】
一、阻力系数法
1.阻力系数法的计算公式
u2
hf′=ζ2
ρu2
或Δpf′=ζ2
2.阻力系数的求法
(1)突然扩大与突然缩小
计算突然扩大与突然缩小的局部阻力时,流速应以中的流速为准。
(2)进口与出口
ζ=;ζ=。
进出
(3)管件与阀门
管件与阀门的局部阻力系数可通过查表求得
二、当量长度法
1.称为当量长度。
2.用当量长度法的计算公式为
lu2
h′=λe
fd2
lρu2
或Δp′=λe
fd2
三、管路总能量损失的计算
1.管路的总阻力为与之和。
2.由于局部阻力有两种计算方法,所以总阻力也有两种计算方法,其计算公式分别为:
l+Σlu2
Σh=λe
fd2
lu2
Σhf=(λd+Σζ)2
【典型例题】
例1相对密度为1.1的某水溶液,由贮槽经20m长的直管流入另一个大贮槽。管路为
φ114×4mm钢管。其上有2个90°标准弯头和1个全开闸阀。溶液在管内的流速为1m/s,
粘度为1cP。试分别用阻力系数法和当量长度法求总压头损失。
3
例2用离心泵将密度为1050kg/m、粘度为1.145cP,从敞口槽A送至敞口高位槽B。两
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