管道压力损失管道压力降计算表
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(V =-)管道压损计算:1. 管道中压损:△P =△P +△P +△PP f te△ P :管道总压降,KPap△ P :直管段压降,KPaf△P :局部压降,KPat△P:标咼变化压降,KPae2. 雷诺数(气体在管道内的流动方程)p ududR ==—e卩VR :雷诺数;eP :气体密度,Kg/m3()u :管道内气体的速度,m/sd :管道直径,m卩:动力粘度,Pa.sV:动力粘度,m?/s气体的粘度随温度的增高而增大(液体的粘度随温度的增高而减小),与压力几乎没有关系。
空气的粘度卩壳用下式计算:380273+1 一皿0*1"亦7*(方L3/2t :为气体温度圆管内流动的下限雷诺数:Re =2000 c直管段压降△P 二九亠上二其中摩擦系数九应根据流动状态按下面公司计算。
f d '2i(1)在工程计算时:ReW2000时按流层计算;64沿程压损系数:九=石一Re.75金属管沿程压损系数:九=矿JtI ■Vrifit■:■ik[i>4M*ii?r ■hlg ・K|h'.iIfA.<i J s--呵口 1.355 J.riM14.axIk19XlA"" ■DLixuii^x|n■* 】.甘1IT.45X1.1-■hL|lM||JH}E-flIT-nXH-'' It 村XM"13|.JIK|i.^|HL I MKI4-}9Xitl"■3Q|,|l< 1.ill] ii.iixifl-*11■HieJ&-- i.LIE - j>OIJ E L L^J4]l -hJ.IET ].n|.R 臥曲*■*•*j.J io I.uisU.||XH -'相k.u62[.nilllA.llX|b 4乩同捏k>rJ.iriti L.4J9 i 乳01疋1鼻7IL4iJ"l£» ATI l.»3EiI ,«]? Jb,|*xj*s ILMMtl--8gL OJ ) iix-uiiC|q-B 熬祜眉厂‘ It c.他l_n]= |i|>ejo"*■ E.-reHli-1St1.022hi^fKlQ-1IW> IJ.f|0 I.PU aL.rrKB -!,IK (ME IM ”帕L L ar. l-K o.Iff I.KM IL!1K|a -a IMPW*l<>l,iu> 氛!EIQfn,IZILI !*1-JE 千览賈ClQDkTbfW 力下JReRe>2000时按紊流进行计算:九=¥Re0-25橡胶软管沿程压损系数: 80 Re3•直管段压降△P八;E^K其中摩擦系数九应根据流动状态按上面公式计f d20算。
管道压损计算:1.管道中压损:△=△+△+△△:管道总压降,KPa△:直管段压降,KPa△:局部压降,KPa△:标高变化压降,KPa2.雷诺数(气体在管道内得流动方程)()雷诺数;气体密度,Kg/m³()管道内气体得速度,m/s管道直径,m动力粘度,Pa、s动力粘度,m²/s气体得粘度随温度得增高而增大(液体得粘度随温度得增高而减小),与压力几乎没有关系。
空气得粘度壳用下式计算:t:为气体温度圆管内流动得下限雷诺数:直管段压降△其中摩擦系数应根据流动状态按下面公司计算。
(1)在工程计算时:时按流层计算;沿程压损系数:金属管沿程压损系数:橡胶软管沿程压损系数:时按紊流进行计算:3.直管段压降△其中摩擦系数应根据流动状态按上面公式计算.直管段压降,KPa摩擦系数:管道长度,m管道直径,m气体密度,Kg/m³,时r=1、29管道内气体得速度,m/s阻力附件系数,=1、15~1、204、管道管径与壁厚关系(1)风管得壁厚管壁应有合理得厚度,太薄钢性差,受负压吸力易变形;太厚则浪费钢材不经济。
风管壁厚按下表取值:风管壁厚度表3管径D(mm) 100~630 710~1000 1120~1700 1800~2650 2800~5600(2)当含有熟料及磨损性强得矿物粉尘,且流速〉15m/s 时,风管壁厚适当加大.(3)为防止大型风管得刚度变形,在其长度方向每隔2、5m 增加一道加固圈,加固圈 可用宽50~80,厚度为5~8mm 得扁钢制作.(4)风管得法兰规格,螺栓孔径,数量等均应按表中给定尺寸确定.5、管道阻力计算(1) 阻力计算公式风管系统阻力应为管道得摩擦阻力与局部阻力之与:λ——圆管摩擦阻力系数;见表L—-风管长度,m;D——风管直径,m;ξ——管件及变径点阻力系数,查工艺手册(下)14~18页;υ—-风管中流速,m /s;ρ——空气密度,K g/m 3,20℃时r=1、29;K 0——阻力附加系数,K 0=1、15~1、20;(2)摩擦阻力系数λ计算管道内摩擦阻力系数“λ”值与介质流动状态、雷诺数R e及管壁粗糙度κ等因素有关,对于钢板焊接得管道其摩擦系数λ计算如下:① λ=1、42/(l g1、274×Q /υ×κ)2 (4)λ———-摩擦阻力系数,mm 见表5a 、5bQ----—管内气体流量,m 3ﻩ/h;υ———--管内气体流速,m/s ;Κ----管壁粗糙度,mm 一般取κ=0、1m mΚ值 表4②ﻩ (5)de-——-——-——当量直径,mΚ—-——-—-—-管壁粗糙度,m(3)续表5a(3)局部阻力系数“ξ”值该系数指动压头单位得局部损失数,由于气流经各种管件(三通、弯头、变异管、阀门等)流向变换、冲击或流速变化引起得压力损失。
冷热水管道系统的压力损失无论在供暖、制冷或生活冷热水系统,管道是传送流量和热量必不可少的部分。
计算管道系统的压力损失有助于: (1) 设选择正确的管径。
(2) 设选择相应的循环泵和末端设备。
也就是让系统水循环起来并且达到热能传送目的的设备。
如果不进行准确的管道选型,会导致系统出现噪音、腐蚀(比如管道阀门口径偏小)、严重的能耗及设备的浪费(比如管道阀门水泵等偏大)等。
管道系统的水在流动时遇到阻力而造成其压力下降,通常将之简称为压降或压损。
压力损失分为延程压力损失和局部压力损失:— 延程压力损失指在管道中连续的、一致的压力损失。
— 局部压力损失指管道系统内特殊的部件,由于其改变了水流的方向,或者使局部水流通道变窄(比如缩径、三通、接头、阀门、过滤器等)所造成的非连续性的压力损失。
以下我们将探讨如何计算这两种压力损失值。
在本章节内我们只讨论流动介质为水的管道系统。
一、 延程压力损失的计算方式对于每一米管道,其水流的压力损失可按以下公式计算其中:r=延程压力损失 Pa/m Fa=摩擦阻力系数ρ=水的密度 kg/m 3v=水平均流速 m/sD=管道内径 m公式(1)延程压力损失局部压力损失管径、流速及密度容易确定,而摩擦阻力系数的则取决于以下两个方面:(1)水流方式,(2)管道内壁粗糙程度表1:水密度与温度对应值水温°C10 20 30 40 50 60 70 80 90 密度 kg/m3999.6 998 995.4 992 987.7 982.8 977.2 971.1 964.61.1 水流方式水在管道内的流动方式分为3种:—分层式,指水粒子流动轨迹平行有序(流动方式平缓有规律)—湍流式,指水粒子无序运动及随时变化(流动方式紊乱、不稳定)—过渡式,指介于分层式和湍流式之间的流动方式。
流动方式通过雷诺数(Reynolds Number)予以确定:其中:Re=雷诺数v=流速m/sD=管道内径m。
计算参数/说明符 号DN200x150DN250x200DN300x250DN350x300DN400x350DN450x400球阀进口端大管直径(mm)-------------------------------给 定D1201252303334385436球阀进口端小管直径(mm)-------------------------------给 定D2150201252303334385球阀进口端过渡段夹角(°)-----------------------------给 定909090909090球阀进口端过渡段夹角(⌒)-----------------------------计算输出 1.5707963271.5707963271.5707963271.5707963271.5707963271.570796327球阀进口端管道的表面粗造度(mm)-----------------------设计给定△0.20.20.20.20.20.2管道内流体的运动粘度(mm^2/S)---------------------查表点击给定μ111111管道内流体的密度(Kg/mm^3)------------------------查表点击给定ρ0.0000010.0000010.0000010.0000010.0000010.000001流体在管道内的平均流速(mm/S)-------------------------给 定v 100010001000100010001000球阀进口端过渡段夹角Q度时的阻力系数--------------查表1-90给定ξc 0.350.350.350.350.350.35球阀进口端小管与大管面积比的阻力系数-------------查表1-91给定ε0.65660.6720.6850.73380.7050.72球阀进口端大管截面面积(mm^2)-------------------------计算输出A131730.871249875.9249772106.6199887615.87752116415.6428149301.0493球阀进口端小管截面面积(mm^2)-------------------------计算输出A217671.4586831730.871249875.9249772106.6199887615.87752116415.6428进口端压力损失示例图形&计算公式Q端压力损DN500x400DN600x500DN700x600DN800x700DN900x800DN1000x900 487589684779874976 385487589684779874 9090909090901.570796327 1.570796327 1.570796327 1.570796327 1.570796327 1.5707963270.20.20.20.20.20.21111110.0000010.0000010.0000010.0000010.0000010.0000011000100010001000100010000.350.350.350.350.350.350.67120.680.7040.720.7220.725 186272.097272471.1162367453.2431476611.8069599946.8075748151.4409 116415.6428186272.097272471.1162367453.2431476611.8069599946.8075。
管道压损计算:1.管道中压损:△=△+△+△△:管道总压降,KPa△:直管段压降,KPa△:局部压降,KPa△:标高变化压降,KPa2.雷诺数(气体在管道内得流动方程)()雷诺数;气体密度,Kg/m³()管道内气体得速度,m/s管道直径,m动力粘度,Pa、s动力粘度,m²/s气体得粘度随温度得增高而增大(液体得粘度随温度得增高而减小),与压力几乎没有关系。
空气得粘度壳用下式计算:t:为气体温度圆管内流动得下限雷诺数:直管段压降△其中摩擦系数应根据流动状态按下面公司计算、(1)在工程计算时:时按流层计算;沿程压损系数:金属管沿程压损系数:橡胶软管沿程压损系数:时按紊流进行计算:3.直管段压降△其中摩擦系数应根据流动状态按上面公式计算。
直管段压降,KPa摩擦系数:管道长度,m管道直径,m气体密度,Kg/m³,时r=1。
29管道内气体得速度,m/s阻力附件系数,=1、15~1。
204、管道管径与壁厚关系(1)风管得壁厚管壁应有合理得厚度,太薄钢性差,受负压吸力易变形;太厚则浪费钢材不经济。
风管壁厚按下表取值:风管壁厚度表3管径D(mm) 100~630 710~10001120~17001800~26502800~5600(2)当含有熟料及磨损性强得矿物粉尘,且流速>15m/s 时,风管壁厚适当加大。
(3)为防止大型风管得刚度变形,在其长度方向每隔2。
5m增加一道加固圈,加固圈 可用宽50~80,厚度为5~8mm 得扁钢制作。
(4)风管得法兰规格,螺栓孔径,数量等均应按表中给定尺寸确定。
5、管道阻力计算 (1) 阻力计算公式风管系统阻力应为管道得摩擦阻力与局部阻力之与:λ——圆管摩擦阻力系数;见表L ——风管长度,m; D ——风管直径,m;ξ——管件及变径点阻力系数,查工艺手册(下)14~18页; υ——风管中流速,m/s;ρ—-空气密度,Kg /m 3,20℃时r=1.29; K 0——阻力附加系数,K0=1。
2单相流(可压缩流体)2.1简述2.1.1本规定适用于工程设计中单相可压缩流体在管道中流动压力降的一般计算,对某些流体在高压下流动压力降的经验计算式也作了简单介绍。
2.1.2可压缩流体是指气体、蒸汽和蒸气等(以下简称气体),因其密度随压力和温度的变化而差别很大,具有压缩性和膨胀性。
可压缩流体沿管道流动的显著特点是沿程摩擦损失使压力下降,从而使气体密度减小,管内气体流速增加。
压力降越大,这些参数的变化也越大2.2计算方法2.2.1注意事项2.2.1.1压力较低,压力降较小的气体管道,按等温流动一般计算式或不可压缩流体流动公式计算,计算时密度用平均密度;对高压气体首先要分析气体是否处于临界流动。
2.2.1.2一般气体管道,当管道长度L>60m时,技等温流动公式计算;L<60m时,按绝热流动公式计算,必要时用两种方法分别计算,取压力降较大的结果。
2.2.1.3流体所有的流动参数(压力、体积、温度、密度等)只沿流动方向变化。
2.2.1.4安全、放空阀后的管道、蒸发器至冷凝器管道及其它高流速及压力降大的管道系统,都不适宜用等温流动计算。
2.2.2管道压力降计算2.2.2.1概述(1)可压缩流体当压力降小于进口压力的10%时,不可压缩流体计算公式、图表以及一般规定等均适用,误差在5%范以内。
(2)流体压力降大于进口压力40%时,如蒸汽管可用式(2.2.2-16)进行计算:天然气管可用式(2.2.2-17)或式(2.2.2-18)进行计算。
(3)为简化计算,在一般情况下,采用等温流动公式计算压力降,误差在5%范围以内,必要时对天然气、空气、蒸汽等可用经验公式计算。
2.2.2.2一般计算(1)管道系统压力降的计算与不可压缩流体基本相同,即△P=△Pf+△Ps+△P N静压力降△Ps,当气体压力低、密度小时,可略去不计;但压力高时应计算。
在压力降较大的情况下,对长管(L>60m)在计算△Pf时,应分段计算密度,然后分别求得各段的△Pf,最后得到△Pf的总和才较正确。