第15讲流体的管内流动与水力计算:管道阻力系数的研究.
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空调水系统的水力计算根据舒适性空调冷热媒参数,应对冷热源装置、末端设备、循环水泵功率等进行考虑,因此,空调冷水供回水温差应大于等于5℃。
一、沿程阻力(摩擦阻力)流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦力而产生的阻力,阻力的大小与路程长度成正比的叫做沿程阻力,即(1-1)若直管段长度l=1m时,则式中λ——摩擦阻力系数,m;——管道直径,m;R——单位长度直管段的摩擦阻力(比摩阻),Pa/m;——水的密度,kg/m3;——水的流速,m/s。
对于紊流过渡区域的摩擦阻力系数λ,可由经验公式计算得到。
当水温为20℃时,冷水管道的摩擦阻力计算表可以从《实用供热空调设计手册》中查询。
根据管径、流速,查出管道动压、流量、比摩阻等参数。
计算管道沿程阻力时,室内冷、热负荷就是计算管道管径大小的基本依据,对于PAU机组管道管径进行计算时,应考虑其提供的仅为新风负荷,室内负荷就是由风机盘管承担。
所以这种空调末端承担负荷应计算精确,以避免负荷叠加。
同时应清楚了解水管系统的方式,如同程式,异程式。
不同的接管方式对沿程阻力具有一定的影响。
在计算工程中,比摩阻宜控制在100-300Pa/m,通常不应超过400Pa/m。
二、局部阻力(一)局部阻力及其系数在管内水的流动过程中,当遇到各种配件如阀门、弯头等时,由于涡流而导致能量损失,这部分损失习惯上称为局部阻力()。
Engineering Supervisor Comments:(2-1) 式中——管道配件的局部阻力系数;——水流速度,m/s。
常用管道的配件可以通过相应的表格进行查询。
根据管道管径的不同以及管道上的阀门、弯头、过滤器、除污器、水泵入口等能出现局部阻力的类别进行查询,得到不同的局部阻力系数,再利用公式计算出局部阻力。
对于三通而言,不同的混合方向及方式,会出现不同的阻力系数,且数值相差比较大。
因此,查询三通阻力系数时,应根据已有的混合方式进行查询,进而得到更准确的局部阻力系数。
流动阻力系数计算公式好的,以下是为您生成的文章:在咱们的日常生活和各种工程应用中,流动阻力系数可是个相当重要的概念。
您要是想搞明白流体在管道或者通道里怎么流动,怎么消耗能量,那这个流动阻力系数的计算公式就必须得弄清楚。
我先给您讲讲流动阻力系数到底是个啥。
简单来说,它就是用来衡量流体在流动过程中遇到阻力大小的一个参数。
就好比您在路上跑步,遇到风大的时候您跑起来就更费劲,这风的阻力就大;而流动阻力系数就是用来定量描述这种阻力大小的。
比如说,在管道里流动的液体,它受到管道内壁的摩擦阻力,还有因为管道形状变化、拐弯等产生的局部阻力。
这时候,咱们就得靠流动阻力系数的计算公式来算出这些阻力到底有多大。
我给您举个小例子吧。
有一次我去朋友的工厂参观,他们正在调试一条新的输液管道。
本来想着一切都应该顺顺利利的,结果发现液体的输送速度怎么都达不到预期。
大家就开始琢磨到底是哪儿出了问题。
后来一检查,发现是最初计算流动阻力系数的时候出了差错。
那咱们就来说说常见的流动阻力系数计算公式。
对于层流,也就是那种流体流动很平稳、有规律的情况,流动阻力系数可以用一个相对简单的公式来计算。
但要是到了湍流,也就是流体流动比较混乱、没什么规律的时候,这计算公式可就复杂多了。
再比如说,在一个有很多弯头和变径的管道系统中,计算流动阻力系数就得把每个部分的阻力都考虑进去,这可真是个细致又麻烦的活儿。
而且,影响流动阻力系数的因素那可多了去了。
流体的性质,像黏度、密度;管道的材料和粗糙度;还有流动的速度等等,都会让这个系数发生变化。
在实际应用中,要准确地计算流动阻力系数,可不能马虎。
得把各种因素都考虑周全,还得选择合适的计算公式。
要不然,就像我朋友工厂那次一样,会出大问题的。
总之,流动阻力系数计算公式虽然有时候让人头疼,但只要咱们认真对待,搞清楚其中的原理和规律,还是能把它拿下的,让它为咱们的工作和生活服务。
不知道我这么讲,您对流动阻力系数计算公式有没有更清楚一些呢?。
第四节 流体在管内流动阻力的计算一、 一、 压力降—流动阻力的表现流动阻力产生的根本原因——流体具有粘性,所以流动时产生内摩擦力。
如图1—11所示,在贮槽下部连接的水平管上开两个小孔(A 、B ),分别插入两个竖直敞口玻璃管,调节出口阀开度,观察现象:1) 1) 当调节阀关闭时,即流体静止时,A 、B 管中液面高度与贮槽液面 平齐(可用静力学方程解释)。
2) 2) 当打开阀门,流体开始流动后,发现A 管液面低于贮槽液面,而B 管液面又低于A 管液面。
3) 3) 随着流速继续增大,A 、B 管液面又继续降低,但A 仍高于B ,分析如下:上述现象可用柏努利方程解释,分别取A 、B 点为2211'-'-和截面,列柏努利方程:1Z +g u 221+g p ρ1=Z 2+g u 222+g p ρ2+21,-f H说明:(1)流体在无外 功加入,直径不变的水平管内流动时,两截面间的压差p ∆与流动阻力而引起的压强降f p ∆数值相等。
(2)若流体流动的管子是垂直或倾斜放置的,则两截面间的压差p ∆与流动阻力而引起的压强降f p ∆数值不相等。
二、 二、 流体在圆型直管中阻力损失的计算通式流体在圆管内流动总阻力分为直管阻力(又称沿程阻力)和局部阻力两部分。
其中直管阻力是流体流经一定管径的直管时,由于流体的内摩擦而产生的阻力,这里讨论它的计算。
范宁(Fanning )公式是描述各种流型下直管阻力的计算通式。
2221,u d l h f ⨯⨯=∑-λ (1—30) 或22u d l p f ⨯⨯⨯=∆ρλ (1—30a ) 式中 λ——摩擦系数,无因次。
说明:(1)层流时,()Re f=λ; (2)湍流时,()d e f Re,=λ。
利用范宁公式计算阻力时,主要问题是λ的确定。
(一) (一) 层流时λ的求取利用牛顿粘性定律可推导出e R 64=λ (1—31) 则 232gd ulH f ρμ= (1—32)232d ul P f μ=∆ (1—32a )式(1—32)及(1—32a )称为哈根—泊谡叶方程,是流体层流时直管阻力的计算式,它是有严格理论依据的理论公式。