第6章 能量损失及管路计算.ppt

1,第六章能量损失及管路计算,1.沿程阻力系数2.局部阻力系数3.管路计算4.水击现象,2,实验目的：,沿程损失:,层流:,紊流:,在实验的基础上提出某些假设，通过实验获得计算紊流沿程损失系数的半经验公式或经验公式。,尼古拉兹实验,莫迪实验,6.1沿程阻力系数,3,一、尼古拉兹实验,尼古拉兹用黄沙筛选后由细到粗分为六种，分别粘贴在光滑管上,用三种不同管径的圆管（25mm、50mm、l00mm）六种不同的值（15、30.6、60、126、252、507）,方法：人为造出六种不同的相对粗糙度的管；对不同的管径通过改变流量来改变雷诺数；测出沿程阻力损失，由求阻力系数.,一、尼古拉兹实验,4,尼古拉兹图可分为五个区域：层流区II.过渡区III.紊流水力光滑区IV.紊流水力粗糙管过渡区V.紊流水力粗糙管平方阻力区,5,I.层流区(Re4000,8,V.紊流水力粗糙管平方阻力区,=f(/d),hf与v2成正比，又称平方阻力区,尼古拉兹经验公式,9,10,五个阻力区的范围与计算公式,11,实验对象:,不同直径,工业管道,不同流量,不同相对粗糙度,实验条件:,二、莫迪图,12,13,14,15,紊流状态的沿程阻力系数,旧钢管和铸铁管,新钢管,（2）谢维列夫公式：适用于管径的管道。,（1）布拉修斯公式：适用于,4103Re105,16,（4）粗略计算：实际管道，紊流状态0.020.03,（3）达西公式,式中K1条件系数，实验室，K11；生产，K11.15K2接头系数，无接头，K21；有接头，K211.18,17,沿程阻力的计算步骤,1.计算雷诺数，判定流动状态是层流还是紊流，在哪一个区域流动，以便确定计算公式。2.由尼古拉兹/莫迪实验，确定沿程阻力系数的计算公式计算。3.按达西公式计算沿程阻力损失：,18,雷诺系数：,流态,层流紊流,层流区,光滑管湍流区,过渡区,粗糙管湍流区,临界区,1,2,3,4,19,例题,20,4103Re105,21,有一旧钢管，其长度l=150m,内径d=0.259m，通过管中流量Q=0.1m3/s，水温为10,求沿程水头损失？,例题,按公式,解：管内平均流速,水温为10时的运动粘度,判别流动状态,属紊流,则,22,/Zeta/,常见的弯头、三通、水表、变径段、进出口、过滤器、节流阀、换向阀等产生压强(或水头、能员)损失，这种在管路局部范围内产生的损失是由于统称为局部阻力所引起的。,局部损失：,用分析方法求得，或由实验测定。,局部损失产生的原因：,主要是由流体的相互碰撞和形成漩涡等原因造成,6.2局部阻力系数,23,局部损失系数(无量纲)一般由实验测定查表6-2,局部阻力及局部损失：,公式中的速度v均指发生局部损失之后的缓变流断面上的平均速度。,一、管道截面突然扩大,24,二、断面逐渐缩小,各种形式局部损失系数查表6-2,25,三、局部装置的当量管长,工程中位计算方便，将局部装置的损失折算成长度的直管的沿程损失。,局部装置的当量管长查表6-3,26,四、能量损失的叠加原理,一条管路上的总水头损失需将整条管路上所有沿程损失和局部损失按照算数加法求和计算的原则称为水头损失的叠加原理。,当量管长,总阻力管长,总阻力系数