当量长度法

化工原理实验辅助讲义化工原理实验指导书姜少华编五邑大学化工与环境基础实验教学中心2006年9月实验一流体流动阻力的测定一、实验目的1．把握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一样实验方式。

2．测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系，验证在一样湍流区内λ与Re的关系曲线。

3．测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数。

4．学会无纸记录仪和涡连番量计的利用方式。

5．识辨组成管路的各类管件、阀门，并了解其作用。

二、大体原理流体通过由直管、管件（如三通和弯头等）和阀门等组成的管路系统时，由于粘性剪应力和涡流应力的存在，要损失必然的机械能。

流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。

流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引发的机械能损失称为局部阻力损失。

1．直管阻力摩擦系数λ的测定流体在水平等径直管中稳固流动时，阻力损失为：（1）即，（2）式中：λ —直管阻力摩擦系数，无因次；d —直管内径，m；—流体流经l米直管的压力降，Pa；—单位质量流体流经l米直管的机械能损失，J/kg；ρ —流体密度，kg/m3；l —直管长度，m；u —流体在管内流动的平均流速，m/s。

滞流(层流)时，（3）（4）式中：Re —雷诺准数，无因次；μ —流体粘度，kg/(m·s)。

湍流时λ是雷诺准数Re和相对粗糙度（ε/d）的函数，须由实验确信。

由式（2）可知，欲测定λ，需确信l、d，测定、u、ρ、μ等参数。

l、d为装置参数（装置参数表格中给出），ρ、μ通过测定流体温度，再查有关手册而得，u通过测定流体流量，再由管径计算取得。

例如本装置采纳涡连番量计测流量，V，m3/h。

(5)可用U型管、倒置U型管、测压直管等液柱压差计测定，或采纳差压变送器和二次仪表显示。

（1）当采纳倒置U型管液柱压差计时(6)式中：R－水柱高度，m。

（2）当采纳U型管液柱压差计时(7)式中：R－液柱高度，m；－指示液密度，kg/m3。

当量长度计算公式
当量长度是一个与电缆传输中信号频率和阻抗有关的重要参数，它表征了电缆传输中单位长度的等效电路长度。

当量长度越小，电缆的传输性能越好。

下面是计算当量长度的公式和解释：
当量长度（L') = L ×√(C'/C + L'/L)
其中，L为电缆长度，C为电缆的电容，L'为电缆的电感，C'为电缆与周围环境的电容。

这个公式中的C'/C + L'/L是传输线的特性阻抗Z0，Z0越小，当量长度越小，电缆的传输性能越好。

当C'/C + L'/L=Z0时，当量长度L'=L/Z0。

如果将Z0设为50Ω，这个公式可以简化为：
当量长度（L') = L ×√(2)
这里的2是50Ω电缆的特性阻抗。

当量长度的计算是电缆设计和优化的重要步骤，它可以用来评估电缆传输性能和对传输线的特性阻抗的影响。

管道当量长度计算公式管道当量长度计算公式在管道工程领域可是个相当重要的家伙！咱们先来说说啥是管道当量长度。

简单来讲，就是把一些局部阻力元件（像弯头、三通、阀门啥的）折合成具有相同阻力的直管长度。

那这个当量长度计算公式到底是咋来的呢？这就得提到一系列的实验和研究啦。

科学家们通过对不同类型、不同规格的管道和局部阻力元件进行大量的测试和分析，才得出了这些宝贵的公式。

比如说，对于一个 90 度弯头，它的当量长度就跟管道的直径、弯头的曲率半径等因素有关。

要是管道直径越大，那这个弯头的当量长度相对就会短一些。

我记得有一次在一个工厂里，负责维修管道的师傅们遇到了个难题。

有一段管道的流量总是不太对劲儿，压力也不太稳定。

大家一开始都摸不着头脑，后来经过仔细排查，发现是其中几个弯头的当量长度在设计的时候算错了。

这可把大家急坏了，因为这意味着要重新调整管道布局，费时又费力。

从那以后，我就更加深刻地认识到了管道当量长度计算公式的重要性。

要是一开始就能算准确，能少好多麻烦呢！在实际应用中，计算管道当量长度可不是一件简单的事儿。

不同的局部阻力元件，计算公式都不太一样。

像突然扩大和突然缩小的管道接口，它们的当量长度计算公式就比较复杂。

而且，在一些复杂的管道系统中，可能会有多个不同类型的局部阻力元件串联或者并联在一起。

这时候，就得把每个元件的当量长度都算清楚，然后加起来或者按照一定的规则进行综合计算。

比如说，有一条长长的管道，中间有好几个不同角度的弯头，还有几个阀门。

那咱们就得一个一个地算出这些元件的当量长度，然后加在一起，才能得到整个管道系统的等效直管长度。

再给您举个例子，如果是一个三通接头，它的当量长度计算就要考虑到分支管道的流量比例和管径大小等因素。

总之，管道当量长度计算公式虽然看起来有点头疼，但只要咱们掌握了其中的规律，多做一些实际的计算练习，就能够在管道设计和维护中派上大用场，避免出现像我在工厂里看到的那种麻烦事儿。

江苏大学实验报告班级：食品1001 姓名：倪婉学号：3100901008实验：管路沿程阻力测定一、实验目的1、掌握流体流经管道时沿程阻力损失的测定方法。

2、测定流体流经直管时的摩擦阻力，确定摩擦系数λ与Re的关系。

3、测定流体流经管件时的局部阻力，并求出阻力系数ζ。

4、学会压差计和流量计的使用。

二、实验原理流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免地会引起压强损耗。

这种损耗包括流体流经直管的沿程阻力以及流体流动方向的改变或因管子大小、形状的改变所引起的局部阻力。

1、沿程阻力流体在水平均匀管道稳定流动时，由截面1到截面2，阻力损失表现为压强降低：ρ21pp hf -=影响阻力损失的因素有：1）流体性质：密度ρ，粘度μ；2）管路的几何尺寸：管径d，管长l，管壁粗糙度ε；3）流动条件：流速ｕ；变量关系可以表示为：),,,,,(ερμu l d f p =∆组合成如下的无因次式：;2),();,,(22udR dl pdd l du upe ⋅⋅=∆=⋅∆εϕρεμρϕρ引入：),(dR e εϕλ=则上式变为：22udl ph f ⋅=∆=λρ上式中：λ称为直管摩擦系数，滞流时eR 64=λ，；湍流时，λ与R e 的关系受管壁粗糙度的影响，需由实验测得。

根据伯努利方程可知，流体流过直管的沿程阻力损失，可直接由所测得的液柱压差计读数R(m)算出：gR p )(水指ρρ-=∆其中：指ρ——压差计中指示剂的密度)(3-⋅mKg 。

本实验中以水银作指示剂，另一流体为水。

2、局部阻力局部阻力通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。

1）当量长度法当量长度用l e 表示，流体在管路中流动时总阻力损失∑fh 为：2)(2udl l hef⋅+⋅=∑∑λ2）阻力系数法流体流过某一管件或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数ph 表示：22uh p ⋅=ξ式中，ξ：局部阻力系数，无因次；u: 在小截面管中流体的平均流速（m/s)。

燃气管道局部阻力的当量长度法计算2009-7-28摘要：为提高燃气管网水力计算中局部阻力计算的准确度，采用当量长度法，对常用燃气分配管段进行计算，得到管段局部阻力占沿程阻力的比例。

给出了不同情况下管段附件局部阻力占沿程阻力的比例的取值建议表。

关键词：当量长度；局部阻力系数；局部阻力Calculation of Local Resistance of Gas Pipeline by EquivalentLength MethodLI Xing-quan，JU Xiu-feng，TIAN Guan-sanAbstract：In order to improve the calculation accuracy of local resistance in hydraulic calculation of gas network，the equivalent length method is used to calculate the usual gas distributionpipeline sections. The proportion of local resistance to theresistance along the pipeline section is obtained. The recommended table for proportion of local resistance to the resistance along the pipeline section is given.Key words：equivalent length；local resistance coefficient；local resistance在进行城市燃气管网的水力计算时，管网的阻力计算是较为重要的部分[1～3]。

管网的局部阻力一般不逐项计算，而是按燃气管道摩擦阻力的5%～10%进行估算[4]。

球阀当量长度球阀当量长度是指通过球阀时，流体对球阀的压力损失与同等长度的直管道中流体对管道的压力损失相等所需的管道长度。

它是衡量球阀性能好坏的重要指标之一。

一、球阀当量长度的计算方法1.1 球阀当量长度计算公式球阀当量长度可以用以下公式计算：Le = K * D其中，Le为球阀当量长度，K为局部阻力系数，D为管道直径。

1.2 局部阻力系数K局部阻力系数K是一个无量纲参数，它代表了流体通过某个局部装置时产生的压力损失与同等长度直管道中流体产生的压力损失之比。

不同形状和尺寸的局部装置都有不同的局部阻力系数K值。

常见局部装置的局部阻力系数K值如下：- 直通孔：0.5- 弯头：0.3~0.4- 管嘴：0.6~0.8- 球阀：30~150从上述数据可以看出，球阀在所有常见局部装置中具有最大的局部阻力系数K值，这也意味着在相同条件下，通过球阀时产生的压力损失最大。

1.3 球阀当量长度的影响因素球阀当量长度不仅与球阀本身的结构和尺寸有关，还受到管道直径、流速、介质密度、粘度等因素的影响。

1.4 球阀当量长度与流体状态球阀当量长度也与流体状态有关。

在液态介质中，球阀当量长度随着流速的增加而增加；在气态介质中，球阀当量长度随着流速的增加而减小。

二、如何降低球阀当量长度2.1 选择合适的球阀由于不同类型和尺寸的球阀局部阻力系数K值不同，因此选择合适的球阀可以降低球阀当量长度。

在选型时应根据实际情况综合考虑各种因素，如介质特性、工作条件等。

2.2 优化管道布局管道布局对球阀当量长度也有影响。

为了降低压力损失，应尽可能减少弯头、管嘴等局部装置的数量，并保证管道直径尽可能一致。

2.3 控制流速流速是影响球阀当量长度的重要因素之一。

在实际应用中，可以通过控制流量或调整管道直径来控制流速，以降低球阀当量长度。

2.4 优化介质性质介质的密度、粘度等性质也会影响球阀当量长度。

在实际应用中，可以通过选择合适的介质或调整介质温度等方式来优化介质性质，以降低球阀当量长度。

铜管当量长度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下编写：引言部分的目的是为了介绍读者将要阅读的文章的主题以及给予读者必要的背景知识。

本文将讨论铜管当量长度这个概念及其计算方法，并探讨其在工程和科学领域中的重要性与应用。

铜管当量长度是指在热传导中，与一根标准长度的铜管等效的长度，用来表示不同材料导热性能的相对差异。

由于不同材料的导热性能不同，使用铜管当量长度可以比较不同材料的导热性能。

本文将首先介绍铜管当量长度的定义，包括其在热传导中的意义和作用。

其次，我们将详细讨论铜管当量长度的计算方法，包括基本的计算公式和相关参数的确定方法。

通过了解铜管当量长度的计算方法，读者将能够更好地应用这个概念于实际工程和科学研究中。

在结论部分，我们将强调铜管当量长度的重要性，并举例说明其在实际工程中的应用。

铜管当量长度不仅能帮助工程师和科学家选择合适的材料，还可以指导热传导过程的设计和优化。

通过理解铜管当量长度的应用，读者将能够为自己的工程和科学研究提供更准确和有效的方法和指导。

综上所述，本文将系统地介绍铜管当量长度的概念、计算方法和应用，旨在帮助读者更好地理解和应用这个概念，以提高工程和科学研究的效果和质量。

1.2 文章结构本文将按照以下结构进行阐述铜管当量长度的定义、计算方法，以及其在工程应用中的重要性。

引言：首先介绍铜管当量长度的概念和背景，强调其在铜管工程中的重要性和应用价值。

正文：2.1 铜管当量长度的定义：解释铜管当量长度的含义和定义，包括其与实际物理长度的区别，以及为什么需要引入当量长度的概念。

2.2 铜管当量长度的计算方法：介绍计算铜管当量长度的方法和公式，阐述不同参数对当量长度的影响，并提供实际示例进行说明。

结论：3.1 铜管当量长度的重要性：总结铜管当量长度在铜管工程中的重要性，包括能够更准确、更有效地评估铜管的性能和使用寿命。

3.2 铜管当量长度的应用：探讨铜管当量长度的应用领域和实际工程案例，展示其在设计、安装和维护过程中的实际作用和意义。

管路当量长度的估算方法说实话管路当量长度的估算这事儿，我一开始也是瞎摸索。

我试过好多方法，走了不少弯路呢，今天就跟你好好唠唠。

我最早就是凭借感觉去估算，那肯定是不行的。

后来我就知道要考虑各个管件的局部阻力了。

你就想象这管路啊，就像一个复杂的交通路线，管件就像是一个个十字路口或者转盘之类的。

每经过一个管件，就像车在十字路口转弯或者过转盘一样，就会损失能量，这个能量损失换算过来就相当于增加了管路的长度，这其实就是管件的局部阻力对当量长度的影响。

我还专门研究各种管件，像弯头、三通这些。

就拿弯头来说，不同角度的弯头对当量长度的影响可不一样。

我一开始以为90度弯头和45度弯头的差异就是简单的倍数关系，后来发现不是这么回事。

这就像两条不同弯度的赛道，车手在上面开车受到的阻力可不能简单地按比例计算。

再比如说三通，那种分支的三通在计算当量长度的时候，气流或者液体流动的方向不同，对当量长度的影响也差别很大。

我在这里就吃过亏，最初按照书本上一个固定的数值去算，实际结果差得老远。

后来我才知道得根据实际的工况，是流体主要往哪个方向流，流入还是流出，这些因素都要考虑进去。

有些书上会有一些管件当量长度的参考表，但那些也不是完全准确。

像我们遇到的一些特殊管件或者非标准管件的时候，就不能完全依赖那个表格了。

这个时候我就像个侦探一样，去分析这个管件的形状结构，和那些标准管件相比，哪里相似，哪里不同。

然后根据经验和一些基本原理去调整估算数值。

有一次啊，我们有个管路的管件，有点特别，我就把它拆分成几个接近的标准管件形状来思考，然后估算出了当量长度，结果还挺靠谱的。

我觉得这估算管路当量长度，最重要的就是不能太死板。

像那些能够实际测量的，就尽量测量一些关键参数，还有就是多做假设的对比，假设不同的情况看看结果会怎样，这样有助于找到更接近实际的值。

以后要是还有新发现，我再来和你分享。

我现在还不敢说我全懂了，但这些摸索的经验，多少能给你点启发吧。