化工原理 第五节 流动阻力

1、流动阻力产生的原因2、流动阻力分类3、直圆管摩擦损失计算通式 4、非圆管摩擦损失计算式 5、局部摩擦损失计算式第一章流体力学基础§1.4流体在管内的流动阻力化工原理1第一章流体流动1．流动阻力产生的原因

a.流体有粘性，流动时产生内摩擦——阻力产生根源b.固体表面促使流动流体内部发生相对运动—阻力产生的条件c.流动阻力大小与流体本身物性（主要为,）,壁面形状及流动状况等因素有关。

化工原理2第一章流体流动机械能衡算方程

wf

的计算目前主要靠经验式

wf

分为两类：2．流动阻力分类气体气体1m5m0.2m4433废水池洗涤塔泵22化工原理3第一章流体流动长径比，无因次动能摩擦因数-----直管摩擦损失计算通式3．直圆管摩擦损失计算通式化工原理4第一章流体流动管壁粗糙度对摩擦系数的影响

光滑管：玻璃管、铜管、铅管及塑料管等；粗糙管：钢管、铸铁管等。绝对粗糙度：管道壁面凸出部分的平均高度。相对粗糙度：绝对粗糙度与管内径的比值。化工原理5第一章流体流动化工原理6第一章流体流动化工原理7第一章流体流动化工原理8第一章流体流动化工原理9第一章流体流动4．非圆管摩擦损失计算通式化工原理10第一章流体流动对于梯形管:对于矩形管:对于正方形管:对于正三角形管:化工原理11第一章流体流动C值随流通形状而变，如表1-6所示。流体在非圆形管内作湍流流动时.在计算hf及Re的有关表达式中，均可用de代替d。但需注意:（1）不能用de来计算流体通道真实的截面积，流速和流量。（2）滞流时，λ的计算式须修正,λ=C/Re表1-6

某些非圆形管的常数C值非圆形管的截面形状正方形等边三角形环形长方形

长︰宽＝2︰1长方形

长︰宽＝4︰1常数C5753966273化工原理12第一章流体流动由于流体的流速或流动方向突然发生变化而产生涡流，从而导致形体阻力。5．局部摩擦损失计算通式化工原理13第一章流体流动化工原理14第一章流体流动由于流体的流速或流动方向突然发生变化而产生涡流，从而导致形体阻力。5．局部摩擦损失计算通式化工原理15第一章流体流动突然扩大（动画1）化工原理16第一章流体流动突然缩小（动画1）化工原理17第一章流体流动化工原理18第一章流体流动化工原理19第一章流体流动蝶阀化工原理20第一章流体流动（动画2）化工原理21第一章流体流动（动画3）化工原理22第一章流体流动总结：管路系统的总阻力损失为管出口弯管阀门管入口机械能衡算方程：222-2面取在出口内侧时，wf中应不包括出口阻力损失，但222-2面取在出口外侧时，wf中应包括出口阻力损失，其大小为，但2-2面的动能为零。化工原理23第一章流体流动减小阻力的措施： 改善固壁对流动的影响：减小管壁粗糙度，防止或推迟流体与壁面的分离加极少量的添加剂，影响流体运动的内部结构。化工原理24第一章流体流动用泵向压力为0.2MPa(表压)的密闭水箱供水，流量为150m3/h，泵轴中心线距水池和水箱液面的垂直距离分别为2.0m和25m。吸入、排出管内径为205mm和180mm。吸入管长10m，装有吸水底阀和90°标准弯头各一个；排出管长200m，有全开闸阀和90°标准弯头各一个。水的物性如下：=1000kg/m3=1.0×10-3Pa·s试求泵吸入口处A点的真空表读数和泵的轴功率（设泵的效率为65%）。化工原理25第一章流体流动解：=1000kg/m3，=1.0×10-3Pa·s，设吸入和排出管内流速为uA和uB，则化工原理26第一章流体流动取管壁绝对粗糙度0.3mm，则查图得摩擦系数水泵吸水底阀90°的标准弯头闸阀（全开）化工原理27第一章流体流动取水池液面1-1截面为基准面，泵吸入点处A为2-2截面，在该两截面间列柏努利方程，有：化工原理28第一章流体