局部阻力损失的计算方法
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局部阻力计算公式
局部阻力计算是流体力学中重要的概念,它描述了单位面积上流体与其表面接触的阻力大小。
局部阻力计算可以帮助我们了解流体行为,从而更好地设计和分析流体系统。
局部阻力由多个组成部分组成,主要有摩擦力、表面摩擦力、湍流阻力和粘性力。
摩擦力是由流体与壁面间的摩擦引起的,它会影响流体的流动,而表面摩擦力是由表面的凹凸不平引起的,它会影响流体的形状和流速。
湍流阻力是由湍流引起的,它会影响流体的流动和损失。
粘性力是由流体分子之间的粘性作用引起的,它会影响流体的流动和损失。
局部阻力的计算一般采用流体力学的基本原理进行,例如基本的流体动力学,流体流变学,流体热力学等。
通过这些原理,我们可以对流体的局部阻力进行计算。
局部阻力的计算主要是通过计算流体的压力梯度和流量来实现的,主要的方法有质量守恒方程、能量守恒方程和动量守恒方程。
通过计算这些方程,可以获得流体的压力和流量,从而得到流体的局部阻力。
局部阻力计算主要用于流体系统的设计和分析,它可以帮助我们了解流体行为,估算流体损失,从而更好地设计和分析流体系统。
最
后,局部阻力计算是流体力学中重要的概念,它可以帮助我们更好地理解流体的行为,从而更好地设计和分析流体系统。
第四节管道内的局部阻力及损失计算在实际的管路系统中,不但存在上一节所讲的在等截面直管中的沿程损失,而且也存在有各种各样的其它管件,如弯管、流道突然扩大或缩小、阀门、三通等,当流体流过这些管道的局部区域时,流速大小和方向被迫急剧地发生改变,因而出现流体质点的撞击,产生旋涡、二次流以及流动的分离及再附壁现象。
此时由于粘性的作用,流体质点间发生剧烈的摩擦和动量交换,从而阻碍着流体的运动。
这种在局部障碍物处产生的损失称为局部损失,其阻力称为局部阻力。
因此一般的管路系统中,既有沿程损失,又有局部损失。
4.4.1 局部损失的产生的原因及计算一、产生局部损失的原因产生局部损失的原因多种多样,而且十分复杂,因此很难概括全面。
这里结合几种常见的管道来说明。
()()图4.9 局部损失的原因对于突然扩张的管道,由于流体从小管道突然进入大管道如图 4.9 ()所示,而且由于流体惯性的作用,流体质点在突然扩张处不可能马上贴附于壁面,而是在拐角的尖点处离开了壁面,出现了一系列的旋涡。
进一步随着流体流动截面面积的不断的扩张,直到 2 截面处流体充满了整个管截面。
在拐角处由于流体微团相互之间的摩擦作用,使得一部分机械能不可逆的转换成热能,在流动过程中,不断地有微团被主流带走,同时也有微团补充到拐角区,这种流体微团的不断补充和带走,必然产生撞击、摩擦和质量交换,从而消耗一部分机械能。
另一方面,进入大管流体的流速必然重新分配,增加了流体的相对运动,并导致流体的进一步的摩擦和撞击。
局部损失就发生在旋涡开始到消失的一段距离上。
图4.9()给出了弯曲管道的流动。
由于管道弯曲,流线会发生弯曲,流体在受到向心力的作用下,管壁外侧的压力高于内侧的压力。
在管壁的外侧,压强先增加而后减小,同时内侧的压强先减小后增加,这样流体在管内形成螺旋状的交替流动。
综上所述,碰撞和旋涡是产生局部损失的主要原因。
当然在 1-2之间也存在沿程损失,一般来说,局部损失比沿程损失要大得多。
第四节管道内的局部阻力及损失计算在实际的管路系统中,不但存在上一节所讲的在等截面直管中的沿程损失,而且也存在有各种各样的其它管件,如弯管、流道突然扩大或缩小、阀门、三通等,当流体流过这些管道的局部区域时,流速大小和方向被迫急剧地发生改变,因而出现流体质点的撞击,产生旋涡、二次流以及流动的分离及再附壁现象。
此时由于粘性的作用,流体质点间发生剧烈的摩擦和动量交换,从而阻碍着流体的运动。
这种在局部障碍物处产生的损失称为局部损失,其阻力称为局部阻力。
因此一般的管路系统中,既有沿程损失,又有局部损失。
4.4.1 局部损失的产生的原因及计算一、产生局部损失的原因产生局部损失的原因多种多样,而且十分复杂,因此很难概括全面。
这里结合几种常见的管道来说明。
()()图4.9 局部损失的原因对于突然扩张的管道,由于流体从小管道突然进入大管道如图 4.9 ()所示,而且由于流体惯性的作用,流体质点在突然扩张处不可能马上贴附于壁面,而是在拐角的尖点处离开了壁面,出现了一系列的旋涡。
进一步随着流体流动截面面积的不断的扩张,直到 2 截面处流体充满了整个管截面。
在拐角处由于流体微团相互之间的摩擦作用,使得一部分机械能不可逆的转换成热能,在流动过程中,不断地有微团被主流带走,同时也有微团补充到拐角区,这种流体微团的不断补充和带走,必然产生撞击、摩擦和质量交换,从而消耗一部分机械能。
另一方面,进入大管流体的流速必然重新分配,增加了流体的相对运动,并导致流体的进一步的摩擦和撞击。
局部损失就发生在旋涡开始到消失的一段距离上。
图4.9()给出了弯曲管道的流动。
由于管道弯曲,流线会发生弯曲,流体在受到向心力的作用下,管壁外侧的压力高于内侧的压力。
在管壁的外侧,压强先增加而后减小,同时内侧的压强先减小后增加,这样流体在管内形成螺旋状的交替流动。
综上所述,碰撞和旋涡是产生局部损失的主要原因。
当然在 1-2之间也存在沿程损失,一般来说,局部损失比沿程损失要大得多。
局部阻力损失的计算方法弯头的局部阻力损失计算方法:1.直线风阻系数法根据实验公式,可得到弯头的局部阻力系数,然后用风阻系数乘以管道中的动压即可得到弯头的局部阻力损失。
2.公式法根据实验数据,可以通过一系列的实验得到弯头的局部阻力损失公式,其中包括弯度角、弯头半径、流速等参数。
3.经验公式法根据实际工程经验,可以得到一些常用的弯头的局部阻力损失经验公式,通过对比实际工程和经验公式计算结果的准确性,可得到适用于实际工程的公式。
管嘴的局部阻力损失计算方法:1.静压法根据连续性方程和伯努利定律,可得到管嘴的局部阻力损失计算公式,其中包括入口速度、喉部速度、出口速度等参数。
2.动量法根据动量平衡原理,可以推导出管嘴的局部阻力损失计算公式,其中包括入口速度、出口速度等参数。
3.经验公式法通过实验得到一些常用的管嘴的局部阻力损失经验公式,可直接计算。
管套的局部阻力损失计算方法:1.静压法根据连续性方程和伯努利定律,可得到管套的局部阻力损失计算公式,其中包括入口速度、喉部速度、出口速度等参数。
2.动量法根据动量平衡原理,可以推导出管套的局部阻力损失计算公式,其中包括入口速度、出口速度等参数。
3.经验公式法通过实验得到一些常用的管套的局部阻力损失经验公式,可直接计算。
在计算局部阻力损失时,首先需要确定液体的流速、管道的直径等基本参数。
然后根据不同的计算方法,选择对应的公式或实验数据,计算得到局部阻力系数或经验公式,并将其与流体的动压相乘,得到局部阻力损失。
总之,计算局部阻力损失可以采用不同的方法,如实验法、公式法和经验公式法。
根据具体的工程情况和可用的数据,选择适合的方法进行计算,以得到准确的局部阻力损失值。
局部阻力系数ξ公式
1 局部阻力系数
局部阻力系数是流体流动阻力的重要参数,它可以用来评估流体在设计时的实际能耗,因此,局部阻力系数ξ的确定对流体力学的应用具有重要的意义。
局部阻力系数ξ的计算常用的一种方法是用局部阻力系数公式,它可以帮助我们估算局部阻力系数:ξ=Δ/V + η/Vf + C,其中Δ、V、η和Vf分别表示静压损失,流体流速,粘度和静态粘度。
确定局部阻力系数ξ的关键要素是流体流速,因为它与局部阻力的大小联系密切。
一般来说,随着流体流速的减小,静压损失和粘度阻力就增大,因此局部阻力系数ξ也会增大。
而当流速增加时,粘度阻力会降低,静压损失也会随之减小,因此局部阻力系数ξ也会随之降低。
此外,粘度也是影响局部阻力系数ξ的重要参数,一般情况下,随着流体粘度增加,局部阻力系数ξ也会增大。
在实际应用中,我们可以根据不同粘度的流体,用局部阻力系数公式来估算局部阻力系数ξ,满足工程要求。
局部阻力系数公式在流体实际应用中被广泛使用,它既提供了一种有效的流体流动参数评估方法,也可以用于估算流体的其他性质,如参数的精度、流动性能以及热传导率等。
要正确使用局部阻力系数
公式,我们需要准确地测定出各项参数,然后使用公式预测出更准确的局部阻力系数ξ。
局部阻力损失的计算方法
局部阻力损失是指固体物体表面的表现力和承受力的大小的差异。
由
于固体物体表面的表现力受到表面粗糙度的影响,因此,局部阻力损失可
以用表面粗糙度衡量,主要有以下几种计算方法:
1、平均表面粗糙度计算法:根据测量结果,计算表面每个点处的粗
糙度,然后求出每个表面点处粗糙度的平均值,从而得到平均表面粗糙度。
2、最大表面粗糙度计算法:根据测量结果,确定表面每个点处的粗
糙度,取出最大的粗糙度,从而得到最大表面粗糙度。
3、表面粗糙度分布计算法:根据测量结果,确定表面每个点处的粗
糙度,将粗糙度进行分布,从而统计出不同粗糙度分布的概率,计算局部
阻力损失。
4、指数表面粗糙度计算法:根据测量结果,确定每个表面点处的粗
糙度,计算表面粗糙度的指数,也即表面粗糙度的幂。
然后,通过幂值来
计算局部阻力损失。
5、数值表面粗糙度计算法:根据测量结果,确定每个表面点处的粗
糙度,然后把粗糙度值数值化,并以数值形式表示出来,从而计算局部阻
力损失。