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管路上的局部阻力损失
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管路上的局部阻力损失

阻力系数法

u2 将局部能量损失表示成流动动能因子 的一个函数, 2 u2 h 即有: 'f   2 u 2 或:Pf'   2

ζ——局部阻力系数 。

系数由实验 测定

1.突然扩大

2.突然缩小

a曲线:管截面突然扩大 b曲线:管截面突然缩小

3.进口
流体从容器进入管内,相当于流体从无限大截面A1 进入小截面A2

A2 /A1=0, ζc=0.5------进口阻力系数

4.出口
流体从管内进入容器,相当于流体从小截面A1进 入无限大截面A2

A1 /A2=0, ζe=1------出口阻力系数

注意点
当流体从管子直接排放到管外空间时,管出 口内侧截面上的压强可取为与管外空间相同,但 出口截面上的动能及出口阻力应与截面选取相匹 配。若截面取管出口内侧,则表示流体并未离开 管路,此时截面上仍有动能,系统的总能量损失 不包含出口阻力;若截面取管出口外侧,则表示 流体已经离开管路,此时截面上动能为零,而系 统的总能量损失中应包含出口阻力。由于出口阻 力系数,两种选取截面方法计算结果相同。

5.管件与阀门

180º 回弯管

三通

四通

异径管

90º 弯头

闸阀

截止阀

止回阀

局部阻力系数从相关手册查得

当量长度法
直管阻力损失公式
l u2 hf   d 2 p f   h f  

l u 2
d 2

非直管阻力损失如何计算? 将流体流过管件或阀门的局部阻力,折合成直径 相同、长度为le的直管所产生的阻力即:
le u hf   d 2
' 2

p 'f   h'f  

le u 2
d 2

管路系统中总的能量损失

 l   l   ) u  h  ( d 2
i e f i

2

h l
i

f

管路系统中总的能量损失,J/kg 管路系统中各段直管的总长度,m 管路系统中全部管件与阀门的当量长度之和,m

l
u

e



i

管路系统中全部阻力系数之和,1 流体在管路中的流速,m/s

管路计算
• 简单管路 • 复杂管路

简单管路
简单管路是指流体从入口到出口是在一条管路 中流动,无分支或汇合的情形。整个管路直径可以相同, 也可由内径不同的管子串联组成,如图所示。

特点:
1.流体通过各管段的质量流量不变,对于不 可压缩流体,则体积流量也不变,即

VS1  VS 2  VS 3
2.整个管路的总能量损失等于各段能量损失 之和,即

 hf  hf 1  hf 2  hf 3

用泵把20度的苯从地下储罐送到高位罐,流量为300L/min, 高位槽液面比储罐液面高10m。泵吸入管用  89mmX 4mm的无缝钢管,直管长10m,管路上装有一底阀,一个 标准弯头;泵排除管用 57mmX 3.5mm的无缝钢管,直管 长度为50m,管路上装有一个全开的闸阀,一个全开的截 止阀,三个标准的弯头。储罐及高位槽液面上方均为大气 压。设储罐及高位槽液面

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