1、11.5 流体在管内的流动阻力1.5.1 流体在直管中的流动阻力1.5.2 管路上的局部阻力 第1章 流体流动2 产生局部阻力的位置：管路的进口、出口、弯头、阀门、扩大、缩小等局部位置。原因：流速大小和方向都发生了变化，且流体受到干扰或冲击，使涡流现象加剧而消耗能量。计算方法：阻力系数法、当量长度法。3一、阻力系数法或将克服局部阻力所引起的能量损失，表示成动能的某个倍数，即 22uh f22upf称为局部阻力系数 22u4图1-28 突然扩大和突然缩小的局部阻力系数 (a)突然扩大 (b)突然缩小1.突然扩大与突然缩小一、阻力系数法各种情况下的阻力系数？各种情况下的阻力系数？522uh f细管
2、内速度 (b)突然缩小查图1-28一、阻力系数法221-1）（AA(a)突然扩大）（12-15.0AA62.进口与出的阻力系数 0.5ce1管入口管出口3.管件与阀门 管路上的配件如弯头、三通、活接头，角阀等总称为管件。不同管件或阀门的局部阻力系数可从有关手册中查得。一、阻力系数法注意：伯努利方程截面选取的微小差别可能导致出口阻注意：伯努利方程截面选取的微小差别可能导致出口阻力的误算力的误算7二、当量长度法22l uhd ef22lupdef或 将将管件与阀门的局部阻力折算成一定长度的直管阻力，如下式 在湍流流动情况下，某些管件与阀门的当量长度可由图1-29的共线图查得。当量长度8图1-29
3、管件与阀门的当量长度共线图91011这是等待出厂的各种管件。闸阀截止阀12这是等待出厂的阀门 131.5 流体在管内的流动阻力1.5.1 流体在直管中的流动阻力1.5.2 管路上的局部阻力1.5.3 管路系统中的总能量损失 第1章 流体流动14管路系统中的总能量损失 管路系统中的总能量损失常称为总阻力损失，是管路上全部直管阻力与局部阻力之和，应包括直管阻力和局部阻力，其计算通式可写为 fffhhh局部阻力直管阻力15当量长度2ef2l uhd 2f2l uhd直管阻力局部阻力2f2uh 局部阻力系数管路系统中的总能量损失162efff()2illuhhhd总阻力的计算式 应注意：上式适用于直径
4、相同的管段或管路系统的计算。当管路由若干段直径不同的管段组成时，管路的总能量损失应分段计算，然后再求其总和。管件、阀门等的局部阻力可用两种方法计算。若用当量长度法，应包含在le内;若用阻力系数法，则应包含在i。注意不要重复计算。管路系统中的总能量损失171.6 管路计算 第1章 流体流动18 管路计算问题，归纳起来有以下三种情况:确定输送设备所加入的外功、设备内的压强或设备间的相对位置等。求流体的流速或流量。求管径。管路计算 19简单管路复杂管路管路分类直径不变异径管串联分支管路并联管路管路计算 20一、简单管路 描述简单管路中各变量间关系的控制方程：连续性方程 伯努利(能量)方程能量损失计算
5、式2s/4Vd u常数2211221e2f22upupgzWgzh2efi()2lluhd21 在前述三种情况的管路计算中，第种容易求解，对于第和第种情况，流速u或管径d为未知量，无法计算Re以判别流动的型态，因此也就无法确定摩擦系数。需采用试差法求解。参见【例121】。一、简单管路 图片例12122图1-30 并联与分支管路示意图二、复杂管路23 并联管路与分支管路的计算内容有:已知总流量和各支管的尺寸，要求计算各支管的流量；已知各支管的流量、管长及管件、阀门的设置，要求选择合适的管径；在已知的输送条件下，计算输送设备应提供的功率。二、复杂管路24对于支管1，有对于支管2，有22f,222A
6、ABBABupupgzgzh 并联管路：在A、B 两截面之间列伯努利方程。22f,122AABBABupupgzgzh二、复杂管路1225,1,2A Bhhhfff结论：结论：,1,2VVVsss 尽管各支管的长度、直径相差悬殊，但单位质量的流体流经两支管的能量损失必然相等，即 主管中的流率等于各支管流率之和，即二、复杂管路26 分支管路：以分支点C处为上游截面，分别对支管A和支管B列伯努利方程，得22f,22CCBBCBBupupgzgzh22f,22CCAACAAupupgzgzh二、复杂管路2722,22AABBAABBupupgzhgzhff,ABVVVsss结论：对于分支管路，单位质量流体在各支管流动终了时的总机械能与能量损失之和相等，即 主管中的流率等于各支管流率之和，即 二、复杂管路282930313233练 习 题 目思考题作业题:20.1.局部阻力的计算方法有哪些？2.分支管路和并联管路的特性分别是什么？
