1、 2021/8/51 气体气体液体液体流体流体比固体更易变形与压缩比固体更易变形与压缩流体只能承受压力，几乎不能承受拉力流体只能承受压力，几乎不能承受拉力2.1.2连续介质假设连续介质假设连续介质假设连续介质假设 流体力学研究流体的宏观特性，忽略流体的分子构成，把流体力学研究流体的宏观特性，忽略流体的分子构成，把它看作一种连续性的介质，认为其中没有任何间隙。它看作一种连续性的介质，认为其中没有任何间隙。由连续介质假设出发，流体运动中的压力、流动速度等由连续介质假设出发，流体运动中的压力、流动速度等都可视为连续变量。都可视为连续变量。2.1.1流体的一般特性流体的一般特性 1mm3水中有水中有3
2、.341020个分子，平均经过个分子，平均经过10-11s，分子就会，分子就会从一个平衡位置从一个平衡位置 转向另一平衡位置，而在一般工程问题中描转向另一平衡位置，而在一般工程问题中描述流体运动的空间尺度精确到述流体运动的空间尺度精确到0.01mm就满足精度要求就满足精度要求。2021/8/522.1.3 流体的压缩性和膨胀性流体的压缩性和膨胀性1、体积压缩系数、体积压缩系数1VTVVp 温度不变的情况下，单位压力增加所引起的体积变化率温度不变的情况下，单位压力增加所引起的体积变化率单位单位 Pa-1弹性系数或弹性模数弹性系数或弹性模数1VTVpEVV 单位单位 Pa 液体的压缩性系数很小（弹
3、性系数很大）。因此，液体的液体的压缩性系数很小（弹性系数很大）。因此，液体的压缩性一般可以忽略不计。压缩性一般可以忽略不计。2、1tpVVt单位温升所引起的流体体积变化率单位温升所引起的流体体积变化率单位单位 K-12021/8/532.1.4 流体的粘性流体的粘性流体粘性的表现流体粘性的表现：动力粘性系数简称粘性系数或粘度，动力粘性系数简称粘性系数或粘度，Ns/m2或或Pas动力动力粘性系数和运动粘性系数粘性系数和运动粘性系数UFAh2021/8/54 液体的粘性主要取决于分子引力，温度升高，分子距离增液体的粘性主要取决于分子引力，温度升高，分子距离增大，引力减小，因而粘性系数下降。而气体粘
4、性主要取决于分大，引力减小，因而粘性系数下降。而气体粘性主要取决于分子运动时的动量交换，温度升高，分子运动加剧。动量交换更子运动时的动量交换，温度升高，分子运动加剧。动量交换更快，因而粘性系数增大。快，因而粘性系数增大。理想流体理想流体 实际流体都具有粘性，称为粘性流体或实际流体。实际流体都具有粘性，称为粘性流体或实际流体。为了简为了简化，假想一种没有粘性的流体化，假想一种没有粘性的流体理想流体理想流体。运动粘性系数运动粘性系数 ：与流体密度与流体密度 之比值之比值单位：单位：m2/s。有时也用有时也用cm2/s，称为斯。称为斯。液体的粘性系数随温度升高而降低液体的粘性系数随温度升高而降低;气
5、体的粘性系数随温度升高而增大气体的粘性系数随温度升高而增大。2021/8/55 对于均质流体，与流体的体积成正比，也称为对于均质流体，与流体的体积成正比，也称为。作用在所取分离体的表面上的作用在所取分离体的表面上的，单位面积的法向力单位面积的法向力或或，p；单位面积的切向力单位面积的切向力或或，。表面力表面力N/m22021/8/562-2 流体静力学的基本方程流体静力学的基本方程 流体静力学研究流体在静止状态下的力学规律流体静力学研究流体在静止状态下的力学规律流体不能承受拉力；流体不能承受拉力；静止时不存在切向应力，静止流体中的应力垂直于作用面，静止时不存在切向应力，静止流体中的应力垂直于作
6、用面，这种法向应力称为压力（或压强）这种法向应力称为压力（或压强）静止流体中的任意一给定点上，静压力静止流体中的任意一给定点上，静压力不论来自何方向，其值均相等。不论来自何方向，其值均相等。2.2.1 静止流体中的应力特征静止流体中的应力特征2021/8/572.2.2 流体的平衡微分方程流体的平衡微分方程 作用在微团上的所有的力应该作用在微团上的所有的力应该平衡，因此诸力在各轴上投影的平衡，因此诸力在各轴上投影的代数和代数和应该等于零。应该等于零。静止流体的平衡微分方程式静止流体的平衡微分方程式又称欧拉平衡方程式又称欧拉平衡方程式 方向上的单位质量力方向上的单位质量力 xyz10 xpfx1
7、0ypfy10zpfzddddxyzpfxfyfz压力差方程压力差方程 ddddppppxyzxyz代入压力微分方程代入压力微分方程 2021/8/582.2.3 流体静力学基本方程流体静力学基本方程假设：质量力仅为重力；假设：质量力仅为重力；流体均质不可压缩（流体均质不可压缩（=常数）常数）ddpg z dd0pz1.流体静力学基本方程流体静力学基本方程 单位质量流体的单位质量流体的 压力势能。压力势能。与一段液柱高度相当，与一段液柱高度相当，又称之为压力高度或又称之为压力高度或压力水头。压力水头。Cpz2211pzpz流体静力学基本方程流体静力学基本方程 单位质量流体的位势能单位质量流体的
8、位势能；是相对于基准面的高度，是相对于基准面的高度，又称位置高度或位置水头又称位置高度或位置水头 位势能与压力势能之和称为总势能位势能与压力势能之和称为总势能；位置水头与压力水头之和称为静水头位置水头与压力水头之和称为静水头 2021/8/592.流体静力学基本方程物理意义：流体静力学基本方程物理意义：1212pppzzzC 当均质不可压缩流体在重力场中处于静止时，在流体中当均质不可压缩流体在重力场中处于静止时，在流体中的任意点上，的任意点上，单位重量流体的总势能是常数单位重量流体的总势能是常数。也可叙述为：。也可叙述为：任意点的静水头均相等任意点的静水头均相等。流体静力学基本方程流体静力学基
9、本方程用于液面上一点用于液面上一点与液体内淹深为与液体内淹深为h的任意一点的任意一点静止液体中，任意一点的压力等于液面静止液体中，任意一点的压力等于液面压力加上高度为压力加上高度为h的液柱所产生的压力。的液柱所产生的压力。液面上的压力变化，液体内其余点的压力液面上的压力变化，液体内其余点的压力也会随之变化同样的数值。也会随之变化同样的数值。-压力传递的压力传递的帕斯卡原理帕斯卡原理。0ppzzh0p ph3.帕斯卡原理帕斯卡原理2021/8/510 ：2-3 流体运动的连续性方程和能量方程流体运动的连续性方程和能量方程2.3.1,uu x y z tvv x y z tww x y z t ：
10、、2021/8/5112.3.2 迹线、流线迹线、流线 迹线迹线 流体质点在空间运动的轨迹线。流体质点在空间运动的轨迹线。流线流线各点的速度矢量与之相切的有向曲线。各点的速度矢量与之相切的有向曲线。定常流动中，流线不随时间变化；定常流动中，流线不随时间变化；除在速度为零或无穷大的那些点，流线不能相交。除在速度为零或无穷大的那些点，流线不能相交。2021/8/5122.3.4 连续性方程连续性方程 1 f12 f2f1212mmmAcAcAcqqqvvv 流体质量守恒定律的数学表达形式。流体质量守恒定律的数学表达形式。2.3.5 稳定流动能量方程稳定流动能量方程2221f112f22f11122
11、2hcgzhcgzhcgz2221f2f121s12qhhccg zzw02221f12f2f111222hchchc气体气体2021/8/5132-4 流体的伯努利方程流体的伯努利方程2.4.1 理想流体的伯努利方程理想流体的伯努利方程2221f112f22f111222hcgzhcgzhcgzphupvu221f12f21222pcpczzgg理想流体伯努利方程理想流体伯努利方程221f12f21222pcpcgzgz流体温度不变，流体温度不变，u 近似不变近似不变22211 1f1122 2f22f111222upvcgzup vcgzupvcgz222121f112f22f121112
12、22pppucgzucgzucgz(1)(1)理想流体、不可压缩；理想流体、不可压缩；(2)(2)流动定常；流动定常；(3)(3)质量力仅是重力。质量力仅是重力。使用条件使用条件2021/8/514讨论：讨论：当速度当速度cf=0时，伯努利方程就退化为静力学基本方程。时，伯努利方程就退化为静力学基本方程。静力学基本方程是伯努利方程在流体静止时的特例。静力学基本方程是伯努利方程在流体静止时的特例。1212ppzz221f12f21222pcpczzggcf=0（1）（2）221f12f21222pcpczzgg单位质量流单位质量流体的位势能体的位势能 单位质量流单位质量流体的压力势能体的压力势能
13、 单位质量流体的动能单位质量流体的动能 伯努利方程的伯努利方程的物理意义物理意义 在流场中或沿流线，单位质量流体具有的位势能、压力在流场中或沿流线，单位质量流体具有的位势能、压力势能及动能之和是一个常数，或，势能及动能之和是一个常数，或，总机械能是常数总机械能是常数。2021/8/515221f12f21222pcpczzgg（3）位置水头位置水头压力水头压力水头(静压力静压力)速度水头速度水头(动压力动压力)方程的每一项均表示方程的每一项均表示一个高度，或一种水头一个高度，或一种水头三种水头之和称为总水头三种水头之和称为总水头伯努利方程的几何意义伯努利方程的几何意义 在流场中或沿流线，在流场
14、中或沿流线，任意点的位置水头、压任意点的位置水头、压力水头与速度水头之和力水头与速度水头之和是常数。是常数。2021/8/5162.4.2 总流的伯努利方程总流的伯努利方程 工程实际（管道、渠道）中要解决的是工程实际（管道、渠道）中要解决的是总流总流流动的问题。由于流动的问题。由于在总流的有效断面上，各运动参数一般是变化的，因此要将沿流在总流的有效断面上，各运动参数一般是变化的，因此要将沿流线的伯努利方程进行的修正。线的伯努利方程进行的修正。缓变流缓变流流线几乎平行的直线的流动情况。流线几乎平行的直线的流动情况。实验已证明缓变流沿有效断面实验已证明缓变流沿有效断面pz常数常数 把整个管子或渠道
15、中的流体看作总的流束把整个管子或渠道中的流体看作总的流束,这种由这种由无限多微元无限多微元流束所组成的总的流束称为总流流束所组成的总的流束称为总流。2021/8/517应用总流伯努利方程时应注意：应用总流伯努利方程时应注意：(1)流体是理想、不可压缩；流动是定常；质量力仅是重力；流体是理想、不可压缩；流动是定常；质量力仅是重力；(2)所取的两个有效断面一定要处于缓变流区域，但在这两个所取的两个有效断面一定要处于缓变流区域，但在这两个 有效断面之间可以有急变流；有效断面之间可以有急变流；(3)在所取的两个有效断面之间不能有能量输入或输出；在所取的两个有效断面之间不能有能量输入或输出；(4)在缓变
16、流的同一有效断面上在缓变流的同一有效断面上 是常数，因此可以在是常数，因此可以在 断面上的任意点取值，一般取断面形心处的值较方便。断面上的任意点取值，一般取断面形心处的值较方便。pz221f12f2112222pcpczzgg总流的伯努利方程总流的伯努利方程 工业管道通常的工作状态下工业管道通常的工作状态下=1.05 1.12，一般可近似取，一般可近似取1 2021/8/5182.4.3 粘性流体总流的伯努利方程粘性流体总流的伯努利方程 理想流体总流的伯努利方程理想流体总流的伯努利方程 2211 f122 f21222pcpczzgg理想流体运动：理想流体运动：总机械能守恒总机械能守恒；粘性流
17、体运动：流层间的摩擦阻力会消耗机械能，因此，粘性流体运动：流层间的摩擦阻力会消耗机械能，因此，总机械能将沿流程减小总机械能将沿流程减小。2211 f122 f212w22pcpczzhgg粘性流体的伯努利方程粘性流体的伯努利方程 单位质量流体从断面单位质量流体从断面1-1到到2-2消耗的机械消耗的机械能能流体能量损失。流体能量损失。2021/8/519沿程损失沿程损失摩擦阻力引起的能摩擦阻力引起的能 量损失与流程长度成正比量损失与流程长度成正比 局部损失局部损失流体流经局部障碍流体流经局部障碍（如：管接头、弯头、闸阀、（如：管接头、弯头、闸阀、管径突变）时，由于边界形状管径突变）时，由于边界形
18、状急剧变化流体微团发生碰撞、急剧变化流体微团发生碰撞、产生旋涡等引起能量损失产生旋涡等引起能量损失 fhjh2ff2clhdg沿程损失系数沿程损失系数 管长管长 管径管径 管内流体的平均速度管内流体的平均速度 2fj2chg局部损失系数局部损失系数 wfjhhh全流程的能量损失等于所有沿程损失与局部损失之和全流程的能量损失等于所有沿程损失与局部损失之和 2021/8/520 例例 离心水泵的体积流量为离心水泵的体积流量为qV=20 m3/h,安装高度安装高度hs=5.5m,吸水管内径吸水管内径d2=l00 m m,吸水管的总损失吸水管的总损失hw=0.25m(水柱高度水柱高度),水池的面积足够
19、大水池的面积足够大,求水泵进水口求水泵进水口2-2处的真空。处的真空。解：解：池面池面1-1、进水口、进水口2-2为二缓变流截面。假设为二缓变流截面。假设池面就是坐标池面就是坐标 z 的基准面的基准面,则则z1=0；池面的绝对压力；池面的绝对压力为大气压为大气压,即即p1=p0；由于池面足够大；由于池面足够大,可视可视cf1=0。设进水口设进水口2-2处的真空度为处的真空度为pv,绝对压强绝对压强 p2=p0-pv。进水管内水流速度进水管内水流速度3f 22220 m/h40.71 m/s/43 600(0.1 m)Vqcd进水口的坐标进水口的坐标z2=hs=5.5m,水的密度水的密度=1 0
20、00kg/m3,取取=1221f12f21122w22pcpczzhgg200vf222w2pppczhg2021/8/5212f2v2w2232221(0.71 m/s)1 000 kg/m9.806 65 m/s5.5 m0.25 m2 9.806 65 m/s56 642 Pacpzhg200vf222w2pppczhg2021/8/5222-5 层流和紊流层流和紊流 2.5.1 层流和紊流的判别准则层流和紊流的判别准则 ffcd cdR e 流体质点互相混杂，作无定向、无规律运动，流体内各点的速度、压流体质点互相混杂，作无定向、无规律运动，流体内各点的速度、压力等参数在时间与空间上均具
21、有随机性变化力等参数在时间与空间上均具有随机性变化紊流的紊流的脉动现象脉动现象。紊流的主要特征紊流的主要特征2021/8/523判别准则判别准则无量纲数无量纲数Re数数 定型尺寸定型尺寸运动粘度运动粘度动力粘度动力粘度2 320Re层流层流 41 02 3 2 0R e 紊流紊流 41 0R e 过度流过度流旺盛紊流旺盛紊流2021/8/5242.5.2 黏性流体圆管中的层流黏性流体圆管中的层流 半径为半径为r0的水平直圆管，流体作定常流动，的水平直圆管，流体作定常流动，层流的速度分布为层流的速度分布为 2f,max04pcrl2f0f,m a x182VqpcrcAl 圆管内平均速度圆管内平
22、均速度 fph圆管层流的最大速度等圆管层流的最大速度等于平均速度的两倍。于平均速度的两倍。水平等径圆管内仅有沿程损失，且沿程损失就等于压力损失。水平等径圆管内仅有沿程损失，且沿程损失就等于压力损失。速度分布速度分布阻力损失阻力损失ff208 lhcrg 抛物线抛物线规律变化规律变化。2021/8/52502rd22fff6422ccllhRed gd g64Reff208 lhcr圆管层流的沿程损失系数与雷诺圆管层流的沿程损失系数与雷诺数成反比，与管壁粗糙度无关。数成反比，与管壁粗糙度无关。fR e cd 达西公式达西公式2021/8/5262.5.3 管内紊流管内紊流 紧靠管壁处有一极薄的流
23、体（厚度一般为十分之几毫米）紧靠管壁处有一极薄的流体（厚度一般为十分之几毫米）因受管壁限制，脉动现象很弱。粘性起主要作用，流速梯度因受管壁限制，脉动现象很弱。粘性起主要作用，流速梯度很大，这一极薄流体层称为很大，这一极薄流体层称为粘性底层粘性底层。在粘性底层之外，有。在粘性底层之外，有很薄的很薄的过渡层过渡层，过渡层之外是，过渡层之外是紊流核心区紊流核心区（紊流区），紊流（紊流区），紊流核心区脉动较为充分，速度分布趋于均匀化。核心区脉动较为充分，速度分布趋于均匀化。圆管中紊流的圆管中紊流的速度分布与流体性质及管壁情况有关。速度分布与流体性质及管壁情况有关。粘性底层厚度粘性底层厚度3 2.8 d
24、R e管径管径 沿程损失系数沿程损失系数 粘性底层的厚度随粘性底层的厚度随Re增大而减小增大而减小 绝对粗糙度绝对粗糙度管壁粗糙突起的高度管壁粗糙突起的高度2021/8/527 水力光滑管和水力粗糙管水力光滑管和水力粗糙管 水力光滑管水力光滑管 水力粗糙管水力粗糙管 水力光滑管与水力粗糙管并非单纯由壁面的光滑程度决定，水力光滑管与水力粗糙管并非单纯由壁面的光滑程度决定，而是根据粘性底层的厚度与绝对粗糙度的相对关系来决定。而是根据粘性底层的厚度与绝对粗糙度的相对关系来决定。y圆管中紊流的速度分布圆管中紊流的速度分布 圆管中的紊流流动存在圆管中的紊流流动存在粘性底层与紊流核心区粘性底层与紊流核心区
25、 粘性底层内的速度分布规律粘性底层内的速度分布规律 粘性起主要作用，速度分布近似为线性。粘性起主要作用，速度分布近似为线性。对于某一固定壁面，对某对于某一固定壁面，对某Re 数时可能是水力光滑管，而在数时可能是水力光滑管，而在另一另一Re 数时又可能是水力粗糙管。数时又可能是水力粗糙管。y紊流核心区紊流核心区 粘性切应力可忽略。粘性切应力可忽略。2021/8/5284.02.6.1 圆管沿程阻力损失和圆管沿程阻力损失和莫迪图莫迪图圆管沿程阻力损失高度表达式，圆管沿程阻力损失高度表达式，层流：层流：=64/Re；紊流：主要依靠实验。紊流：主要依靠实验。圆管中的水流分成五个区域：圆管中的水流分成五
26、个区域：层流区层流区层流向紊流转变的层流向紊流转变的临界区临界区紊流紊流光滑区光滑区紊流紊流过渡区过渡区紊流紊流粗糙区粗糙区4 0 0 08 0dR e 或或 64.08 01 0 0 0ddR e 或或 61 0 0 0dR e 或或 2ff2clhdg44eAdRU适用于层流与紊流适用于层流与紊流2-6 管内流动的沿程损失和局部损失管内流动的沿程损失和局部损失 2021/8/529 工程中应用的管道与人工粗糙管道不同，实用管道的沿程工程中应用的管道与人工粗糙管道不同，实用管道的沿程损失系数可损失系数可由莫迪曲线图查取由莫迪曲线图查取。/RA U2021/8/5302.6.2 非圆形管道的沿
27、程损失非圆形管道的沿程损失 非圆管道（如矩形、圆环形通道等）沿程损失计算，目前仍非圆管道（如矩形、圆环形通道等）沿程损失计算，目前仍采用圆形管道的计算公式，但要用当量直径采用圆形管道的计算公式，但要用当量直径de 代替式中的圆管代替式中的圆管直径直径d 湿周湿周 ，表示液流的有效断面与固体相接触的周界，表示液流的有效断面与固体相接触的周界 水力半径水力半径：液流断面面积：液流断面面积A与湿周的比值与湿周的比值 反映了液流断面形状、尺寸对过流能力反映了液流断面形状、尺寸对过流能力的影响，水力半径愈大，过流能力愈强的影响，水力半径愈大，过流能力愈强 2021/8/531r2()Uhb湿周湿周1 2
28、()Udd Ude2 h bdhbe21ddd1 2e4SSddd2f12pc2fj2chg2021/8/5322.6.3 局部阻力损失局部阻力损失产生原因：产生原因：旋涡流动的能量损失旋涡流动的能量损失流体质点的碰撞流体质点的碰撞速度重新分布带来的能量损失速度重新分布带来的能量损失流向改变造成的能量损失流向改变造成的能量损失 管路中流体在通过各种管件，如阀门、三通、弯管时，使管路中流体在通过各种管件，如阀门、三通、弯管时，使流体运动中产生旋涡和剧烈的碰撞摩擦形成的局部能量损失。流体运动中产生旋涡和剧烈的碰撞摩擦形成的局部能量损失。2021/8/533Loss coefficient for
29、a sudden contraction2021/8/534 Entrance loss coefficient as a function of rounding of the inlet edge2021/8/535Loss coefficient for a sudden expansion 2021/8/536Character of the flow in a 90o bend 2021/8/537 Character of the flow in a 90o miter bend:(a)without guide vanes (b)with guide vanese2 12d dd
30、 b2021/8/538221 f12 f212 w222 f22f2iee227 4 422p cp czzhg gg gp clczg gdg 例例 图为水轮机工作轮与蜗壳间的密封装置的纵剖面示意图。图为水轮机工作轮与蜗壳间的密封装置的纵剖面示意图。密封装置中线处的直径密封装置中线处的直径d=4m,径向间隙径向间隙b=2mm,缝隙的纵长均为缝隙的纵长均为l2=50m m,各缝隙之间有等长的扩大沟槽。假设密封装置入口与各缝隙之间有等长的扩大沟槽。假设密封装置入口与出口的压差出口的压差p1-p2=294.2kPa，取进口局部损失系数，取进口局部损失系数i=0.5,出口出口局部损失系数局部损失系
31、数e=1,沿程损失系数沿程损失系数=0.03,试求密封装置的漏损试求密封装置的漏损流量。如果密封装置的扩大沟槽也改成同样的缝隙流量。如果密封装置的扩大沟槽也改成同样的缝隙,其漏损流量其漏损流量又为多少又为多少?解：缝隙为环形通道解：缝隙为环形通道,其当量直径为其当量直径为ff 1f 2ccc对缝隙的入口与出口列伯努利方程对缝隙的入口与出口列伯努利方程,得得121212f2iee1/232744294.2 kPa29.81m/s(43)0.05m998kg/m9.81m/s8.9 m/s0.05m70.0340.5410.004mppgzzgcld3f 4 m 0.0 0 2 m 8.9 m/s
32、 0.2 2 3 m/sVq d b c 2021/8/539有扩大沟槽的装置有扩大沟槽的装置,漏流速度为漏流速度为121212f2iee212 m/s7ppgzzgcld 漏损流量漏损流量221 f12 f212 w222 f22f2iee227 4 422p cp czzhg gg gp clczg gdg 3f 4m0.002m 12m/s 0.302 m/sVqdbc2021/8/540无扩大沟槽的装置无扩大沟槽的装置,漏流速度为漏流速度为gaHpppp漏损流量漏损流量 有扩大沟槽的装置比无扩大沟槽的装置的漏损流量小有扩大沟槽的装置比无扩大沟槽的装置的漏损流量小,这里利用局部阻力这里利
33、用局部阻力,减小了漏损流量。减小了漏损流量。221 f12 f212 w222 f22f2iee227 4 422p cp czzhg gg gp clczg gdg LTHppp2021/8/5412-7 压水反应堆蒸汽发生器一次侧的压降压水反应堆蒸汽发生器一次侧的压降 压水堆一回路中，高温高压的工质水是以单相液态在回路中压水堆一回路中，高温高压的工质水是以单相液态在回路中循环流动，通过对流换热将堆芯的热量带到蒸汽发生器，通过循环流动，通过对流换热将堆芯的热量带到蒸汽发生器，通过二次侧的沸腾换热转变为蒸汽，冲动汽轮机做功。因此蒸汽发二次侧的沸腾换热转变为蒸汽，冲动汽轮机做功。因此蒸汽发生器一
34、次侧是单相流动压降。生器一次侧是单相流动压降。通道中工质的流动总压降为通道中工质的流动总压降为 GFEDCBALpppppppp单相工质流道中流动，单相工质流道中流动，受到的阻力引起压降受到的阻力引起压降摩擦压降摩擦压降局部压降局部压降加速压降加速压降-当工质受热时，沿着通道工质的比容当工质受热时，沿着通道工质的比容 与速度会发生变化，从而由于速度增与速度会发生变化，从而由于速度增 加而造成压降；加而造成压降；重力压降重力压降-由于流体重力引起的压由于流体重力引起的压降，（它取决于工质的重度与通道降，（它取决于工质的重度与通道高度。工质作上升运动时为正值；高度。工质作上升运动时为正值；作下降运
35、动时为负值）。作下降运动时为负值）。2021/8/542 不计重力压头不计重力压头,不计由于温度变化引不计由于温度变化引起的加速阻力起的加速阻力,一回路载热剂在蒸汽发一回路载热剂在蒸汽发生器内的压降仅为由入口接管至出口生器内的压降仅为由入口接管至出口接管之间的水阻力。接管之间的水阻力。(1)沿程阻力沿程阻力 pT 摩擦阻力系数摩擦阻力系数 f 根据热工计算确定的根据热工计算确定的Re 数求取，平均密度与平均速度取自热数求取，平均密度与平均速度取自热工计算，传热管的平均长度要计入两端工计算，传热管的平均长度要计入两端在管板内的长度；在管板内的长度；(2)局部阻力局部阻力 A)由进口接管至进口水室
36、，通道截面突然扩大的局部阻力由进口接管至进口水室，通道截面突然扩大的局部阻力 pA（较小通道截面为接管横截面，较大通道截面为与载热剂（较小通道截面为接管横截面，较大通道截面为与载热剂接触的管板半圆面；载热剂密度按一回路载热剂压力与入口温接触的管板半圆面；载热剂密度按一回路载热剂压力与入口温度确定，载热剂流速取进口接管内速度。）；度确定，载热剂流速取进口接管内速度。）；612345 一回路水动力计算简图1：进口接管；2：进口水室；3：管板；4：U型管束；5：出口水室；6：出口接管2021/8/543 B)在进口水室内转弯的局部阻力在进口水室内转弯的局部阻力 pB（由于进口水室空间较（由于进口水室
37、空间较大，可以认为载热剂在此处的转弯类似于在管子弯头内的平大，可以认为载热剂在此处的转弯类似于在管子弯头内的平滑转弯：如果入口水室空间较小，可按联箱内的急剧转弯计滑转弯：如果入口水室空间较小，可按联箱内的急剧转弯计算。（对于平滑转弯与急剧转弯分别有不同的转弯阻力系数算。（对于平滑转弯与急剧转弯分别有不同的转弯阻力系数取法）；载热剂在进口水室内的密度与取法）；载热剂在进口水室内的密度与计算速度可与同计算速度可与同A）；）；612345一回路水动力计算简图1：进口接管；2：进口水室；3：管板；4：U型管束；5：出口水室；6：出口接管 C)由进口水室至传热管束，通道截面由进口水室至传热管束，通道截面
38、突然缩小的局部阻力突然缩小的局部阻力 pC（较小流通截面（较小流通截面为传热管束的流通截面；较大通道截面为传热管束的流通截面；较大通道截面为与载热剂接触的管板半圆面；计算速为与载热剂接触的管板半圆面；计算速度可取载热剂在传热管束内的平均速度；度可取载热剂在传热管束内的平均速度；载热剂在传热管束进口处的密度同载热剂在传热管束进口处的密度同A）；）；D)在在U型管弯头内转弯型管弯头内转弯180 的局部阻力的局部阻力 pD（局部阻力系数可取（局部阻力系数可取0.5；计算密度与；计算密度与速度按速度按(1)取平均密度与平均速度）；取平均密度与平均速度）；2021/8/544 E)由传热管束至出口水室，
39、通道截面由传热管束至出口水室，通道截面突然扩大的局部阻力突然扩大的局部阻力 pE（较小通道截面（较小通道截面为传热管束的流通截面；较大通道截面为传热管束的流通截面；较大通道截面为与载热剂接触的管板半圆面。密度按为与载热剂接触的管板半圆面。密度按一回路载热剂压力与出口温度确定；流一回路载热剂压力与出口温度确定；流速取平均速度）；速取平均速度）；F)在出口水室内转弯的局部阻力在出口水室内转弯的局部阻力 pF（局部阻力系数同（局部阻力系数同2）；计算速度取平）；计算速度取平均速度，密度同均速度，密度同E）；）；G)由出口水室至出口接管，通道截面由出口水室至出口接管，通道截面突然缩小的局部阻力突然缩小
40、的局部阻力 pG（较小通道截面为出口接管流通截面，（较小通道截面为出口接管流通截面，较大通道截面为与载热剂接触的管板半圆面。计算速度取在出较大通道截面为与载热剂接触的管板半圆面。计算速度取在出口接管内的速度；计算密度同口接管内的速度；计算密度同E）。）。612345一回路水动力计算简图1：进口接管；2：进口水室；3：管板；4：U型管束；5：出口水室；6：出口接管H)蒸汽发生器一回路的局部阻力蒸汽发生器一回路的局部阻力 pL11.1HHppp2021/8/545(3)蒸汽发生器一回路侧的水阻力蒸汽发生器一回路侧的水阻力 pHNoImage(4)蒸汽发生器一回路侧的设计阻力蒸汽发生器一回路侧的设计阻力 p储备系数储备系数 取取10 NoImage 612345一回路水动力计算简图1：进口接管；2：进口水室；3：管板；4：U型管束；5：出口水室；6：出口接管2021/8/546注：注：文档资料素材和资料部分来自文档资料素材和资料部分来自网络，如不慎侵犯了您的权益，请网络，如不慎侵犯了您的权益，请联系文库客服，我们将做删除处理，联系文库客服，我们将做删除处理，感谢您的理解。感谢您的理解。
