化工原理管路计算

1、12021-10-221.5 管路计算管路计算 1.5.1 简单管路简单管路 1.5.2 复杂管路复杂管路 22021-10-221.5.1 简单管路简单管路 一、特点一、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。 (2) 整个管路的总能量损失等于各段能量损失之和 。321ffffhhhhqv1,d1qv3,d3qv2,d2321VVVqqq不可压缩流体321mmmqqq32021-10-22二、基本方程二、基本方程连续性方程：udqV24柏努利方程：fhugzpWugzp2222222111阻力计算：dud,.3 ,2,1 ,ffffhhhh22,udlh

2、if22,uhjf如流路上管径有变化，且存在多个局部阻力，则需要逐段逐个计算流速，再根据相应的摩擦系数或局部阻力系数计算阻力损失。42021-10-22fhugzpWugzp2222222111dud,22,udlhif22,uhjf24dquV/RedVfquh 已知：流量已知：流量qV 、管长、管长l，管件和阀门管件和阀门 ，管径，管径d d， 粗糙度粗糙度 求：求：hf , 输送所需总压头或输送机械的功率。输送所需总压头或输送机械的功率。（1）摩擦损失计算）摩擦损失计算 W例题例题1-1852021-10-22 已知：管子已知：管子d 、 、l，管件和阀门管件和阀门 ，供液点，供液点z1

3、. p1， 需液点的需液点的z2.p2，输送机械输送机械 W； 求：流体流速求：流体流速u及供液量及供液量qV。 （2）流量计算）流量计算 fhugzpWugzp2222222111dud,22,udlhif22,uhjf24dquV62021-10-22 试差步骤试差步骤：（1 1）列柏努利方程）列柏努利方程, ,求得求得hf ；（2 2）试差：）试差：查假设duRe符合？符合？可初设阻力平方区之值可初设阻力平方区之值注意：若已知流动处于阻力平方区或层流，则无需注意：若已知流动处于阻力平方区或层流，则无需 试差，可直接解析求解。试差，可直接解析求解。22,udlhifdud,72021-10

4、-22 已知：流已知：流量量qV，管子管子 、l，管件和阀门管件和阀门 ，供液点，供液点z z1.1. p p1 1，需液点的需液点的z2.p2，输送机械输送机械W 等；等； 求：管径求：管径d。 （3）管径计算）管径计算 用试差法解决。用试差法解决。fhugzpWugzp2222222111dud,22,udlhif22,uhjf24dquV82021-10-22三、阻力对管内流动的影响pApBpaF11 22 AB 阀门F开度减小时：（1）阀关小，阀门局部阻力系数 hf,A-B 流速u 即流量； （2）在1-A之间，由于流速u hf,1-A pA ； （3）在B-2之间，由于流速u hf,

5、B-2 pB 。 92021-10-22例例1-9 粘度粘度30cP、密度密度900kg/m3的某油品自容的某油品自容器器A流过内径流过内径40mm管路管路进入容器进入容器B 。两容器均两容器均敞口，液面视为不变。敞口，液面视为不变。管路中有一阀门，阀前管路中有一阀门，阀前管长管长50m,阀后管长阀后管长20mp1p2ABpapa(均包括所有局部阻力的当量长度均包括所有局部阻力的当量长度)。当阀门全关时，。当阀门全关时，阀前后压力表读数分别为阀前后压力表读数分别为8.83和和4.42kPa。现将阀门现将阀门开至开至1/4开度，阀门阻力当量长度为开度，阀门阻力当量长度为30m。试求：试求：（1）

6、管路中油品流量；）管路中油品流量；（2）定性分析阀前、阀后压力表的读数有何变化？）定性分析阀前、阀后压力表的读数有何变化？102021-10-22例例1-10 如附图所示的循环系统，液体由密闭容器如附图所示的循环系统，液体由密闭容器A进入离心泵，又由泵送回容器进入离心泵，又由泵送回容器A。循环量为循环量为1.8m3/h，输送管路为内径输送管路为内径25mm的碳钢管，容器的碳钢管，容器内液面至泵入口的压头损失为内液面至泵入口的压头损失为0.55m，离心泵出口离心泵出口至容器至容器A液面的压头损失为液面的压头损失为1.6m，泵入口处静压泵入口处静压zA头比容器液面静压头高出头比容器液面静压头高出2

7、m。试求：试求：（1）管路系统需要离心泵）管路系统需要离心泵提供的压头；提供的压头；（2）容器液面至泵入口的）容器液面至泵入口的垂直距离垂直距离z。112021-10-221.5.2 复杂管路复杂管路 （一）（一）并联管路并联管路 AqVqV1qV2qV3B1. 特点：特点：（1）主管中的流量为并联的各支路流量之和；）主管中的流量为并联的各支路流量之和；321mmmmqqqq 不可压缩流体不可压缩流体321VVVVqqqq 122021-10-22（2）并联管路中各支路的能量损失均相等。）并联管路中各支路的能量损失均相等。 f1f2f3fABhhhh 注意：计算并联管路阻力时，仅取其中一支路即

8、注意：计算并联管路阻力时，仅取其中一支路即 可，不能重复计算。可，不能重复计算。AqVqV1qV2qV3B132021-10-222. 流量分配流量分配2()2eiifiiilluhd 24Viiiqud 22225()48()12eiViiVieifiiiiillqqllhddd 而而555312123112233:()()()VVVeeedddqqqllllll 支管越长、管径越小、阻力系数越大支管越长、管径越小、阻力系数越大流量越小；流量越小； 反之反之 流量越大。流量越大。 142021-10-22COAB分支管路分支管路COAB汇合管路汇合管路（二）分支管路与汇合管路（二）分支管路与汇合管路 152021-10-22 特点：特点：（1）主管中的流量为各支路流量之和；）主管中的流量为各支路流量之和；不可压缩性流体不可压缩性流体（2）流