沿程阻力系数表

在模型图中可以找到沿管道的阻力系数，即λ、re和K/D的关系曲线，这是液压系统中常用的。

K是管内壁的绝对粗糙度。

管道沿线水头损失计算：H=λ（L/D）[v^2/（2G）]对于管内层流：λ=64/re（雷诺数re=VD/ν）圆管粗糙过渡区：1/√（λ）=-2*LG[K/（3.7d）+2.51/re√（λ）]对于管的湍流粗糙区：1/√（λ）=-2*LG[K/（3.7d）]也可用作λ=0.11（K/D）^0.25还有许多经验公式：例如，钢管和铸铁管的Shevlev公式为：过渡粗糙区（V<1.2m/s）：λ=（0.0179/D^0.3）*（1+0.867/V）^0.3；阻力平方面积（V>=1.2m/s）：λ=0.21/D^0.3摩擦阻力：流体流经一定直径的直管时，由于流体的内摩擦而产生阻力。

电阻与距离的长度成正比。

简介在计算管道沿程阻力损失（直管阻力）的公式中，λ-摩擦系数与雷诺数Re和壁面粗糙度ε有关，可以通过实验测量或计算。

层流如何确定一个通道的阻力系数对于层流，可以从理论上严格推断。

在工程中，湍流的确定有两种方法：一种是基于湍流半经验理论结合实验结果，另一种是直接根据实验结果综合阻力系数的经验公式。

前者具有更一般的含义。

沿途阻力系数变化规律3-8计算沿途水头损失的经验公式3-3--8沿途水头损失的经验公式3-9局部水头损失3-9局部水头损失3-7沿程阻力系数的变化规律可从本章各节中了解。

对于层流，沿程阻力系数的规律是已知的。

到目前为止，还没有一个沿程阻力系数的理论公式。

为了探索沿程阻力系数的变化规律，尼古拉斯进行了一系列实验研究，揭示了沿途水头损失的规律。

下面介绍这一重要的实验研究成果。

1尼古拉斯试验条件。

管道的人工粗糙表面：在管壁上粘上相同尺寸的均匀砂粒。

注：此粗糙表面与天然粗糙表面完全不同。

相对粗糙度：Δ/r0相对平滑度：r0/ΔΔ=dr0沿途阻力系数试验装置。

尼古拉兹(J.Nikuradse)实验
•实验目的：为了确定λ=f(Re, ε/d)的变化规律。

德国学者(J.Nikuradse，1933-1934)首次进行了实验研究，具有重大的理论意义。

•实验方案：用人工制成的均匀颗粒粗糙圆管，考察6种不同的相对粗糙度的圆管中测出不同流速υ 、管长l 间的水头损失 h f 和水温，以推算Re=υd/ν 和沿程阻力系数λ。

•实验结果： 发现5个有显著规律的区域，揭示了λ=f(Re, ε/d)的影响关系。

1)层流区: λ=64/Re; 2)层-紊流过渡区; 3)光滑管区; 4)光滑管向粗糙管过渡区; 5)粗糙管区
工业管道实验——Moody 图
尼古拉兹实验揭示了管道流动的沿程阻力所产生的能量损失的规律，给出了沿程阻力系数λ与雷诺数Re和相对粗糙度ε/d之间的依变关系，为管道的沿程阻力的计算提供了可靠的实验基础。

但是尼古拉兹实验曲线是在人工地把均匀的砂粒粘贴在管道内壁的情况下实验得出的，然而工业上所用的管道内壁的粗糙度则是自然的非均匀的和高低不平的。

因此，要把尼古拉兹曲线应用于工业管道，就必须作适当的修正。

在工业管道上应用比较广泛的是下面将要介绍的莫迪曲线图。

1944，英国人Moody 对各种工业管道进行了试验 1944
研究。

试验用的管道非常广泛，有：玻璃管、混凝土管、钢管、铜管、木管等，试验条件就是自然管道，管道的壁面就是天然管壁，而非人工粗糙面。

沿程阻力系数
沿程阻力系数是流体动力学研究中使用的一个重要参量，用来衡量在流体运行时所受到的空气阻力与它所带来的气动阻力之间的比。

其实，流动态学中应用到的多种耦合，如拖动和压力，都可以用沿程阻力系数来衡量。

在压差驱动的流体流动中，沿程阻力系数是表示流动比能量的重要参数。

他反映的是介质流动的效率，比如空气、水、石油等流体的密度。

一般情况下，当流体流过某一部分管路时，在流体的前面产生的阻力比在它的后面产生的阻力大的多。

因此，此时的沿程阻力系数可以用来衡量流体穿过某一部分管路所受到的阻力。

沿程阻力系数往往与管道和毛细管的形状、尺寸、内壁光滑程度等有关，它也能测量出不同密度和流速的流体穿过相同管道的比能量。

因此，它可以用来表明流体以何种方式流动的效率，以及流速的变化会影响流动效率有多大程度。

这也有助于我们研究管道布置与流体流利性之间的关系，从而提高流体运行的效率，减少流体阻力，以及降低设备选型所需要的能量消耗。

管道的沿程阻力系数一、引言管道的沿程阻力系数是描述流体在管道中传输过程中阻力大小的一个重要参数。

准确求解管道的沿程阻力系数对于尺寸设计和流体运行状态的分析具有重要意义。

本文将从理论和实践两个角度，全面深入地探讨管道的沿程阻力系数的计算方法和影响因素。

二、沿程阻力系数的定义与计算方法2.1 定义沿程阻力系数，通常用符号λ表示，是指在单位长度内，管道内流体流动时所受到的摩擦阻力与单位长度内动压力头之比。

2.2 计算方法根据经验公式和实验数据，常用的计算方法包括Darcy-Weisbach公式、Colebrook-White公式和离散元法等。

2.2.1 Darcy-Weisbach公式Darcy-Weisbach公式是根据实验数据拟合出来的经验公式，可用于计算非常规流体或复杂流动情况下的沿程阻力系数。

公式形式如下：f=2λD⋅v22g其中，f为Darcy摩阻系数，λ为沿程阻力系数，D为管道直径，v为流速，g为重力加速度。

2.2.2 Colebrook-White公式Colebrook-White公式是一种较为常用的计算沿程阻力系数的方法，适用于流速较高的情况。

公式形式如下：1√λ=−2⋅log(ϵ3.7D+2.51Re⋅√λ)其中，ε为绝对粗糙度，D为管道直径，Re为雷诺数。

2.2.3 离散元法离散元法是一种基于数值计算的方法，可以模拟管道内流体传输过程中的微观细节，得到更精确的沿程阻力系数。

该方法需要借助计算机进行模拟和计算，适用于复杂的流体运动情况。

三、沿程阻力系数的影响因素3.1 管道材质管道材质的不同导致其内表面的粗糙度不同，粗糙度对沿程阻力系数有重要影响。

光滑的内表面能减小摩擦阻力，从而减小沿程阻力系数。

3.2 管道直径管道直径的大小会影响雷诺数的大小，进而影响沿程阻力系数的计算。

较大直径的管道有较低的沿程阻力系数。

3.3 流体性质流体的黏度和密度也是影响沿程阻力系数的重要因素。

黏度越大，沿程阻力系数越大；密度越大，沿程阻力系数越小。

并联环路压力损失的最大允许差值双管同程：15%双管异程：25%附录C 当量长度表所谓水泵的选取计算其实就是估算（很多计算公式本身就是估算的），估算分的细致些考虑的内容全面些就是精确的计算。

特别补充：当设计流量在设备的额定流量附近时，上面所提到的阻力可以套用，更多的是往往都大过设备的额定流量很多。

同样，水管的水流速建议计算后，查表取阻力值。

关于水泵扬程过大问题。

设计选取的水泵扬程过大，将使得富裕的扬程换取流量的增加，流量增加才使得水泵噪音加大。

特别的，流量增加还使得水泵电机负荷加大，电流加大，发热加大，“换过无数次轴承”还是小事，有很大可能还要烧电机的。

另外“水泵出口压力只有0.22兆帕”能说明什么呢？水泵进出口压差才是问题的关键。

例如将开式系统的水泵放在100米高的顶上，出口压力如果是0.22MPa，就这个系统将水泵放在地上向100米高的顶上送，出口压力就是0.32MPa了！1、水泵扬程简易估算法暖通水泵的选择：通常选用比转数ns在130～150的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1～1.2倍（单台取1.1，两台并联取1.2。

按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O，水泵扬程（mH2O）：Hmax=△P1+△P2+0.05L(1+K)△P1为冷水机组蒸发器的水压降。

△P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。

L为该最不利环路的管长K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K值取0.2～0.3，最不利环路较短时K值取0.4～0.62、冷冻水泵扬程实用估算方法这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成，因为这种系统是最常用的系统。

1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60~100kPa。

2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。

若取值大则管径小，初投资省，但水泵运行能耗大；若取值小则反之。

紊流的沿程阻力系数
(In-Stream order resistance coefficient K_2)
可以使用静力学理论来计算沿流阻力系数K_2。

静力学理论是一种物理学的分析方法，它以流体的压力分配为基础，用于研究流体的结构以及流体之间的相互作用。

根据静力学原理，沿程阻力系数K_2表示流体在不同压力之间流动时产生的阻力程度，压力加上K_2为流体运动的最终结果。

K_2系数受流体流经的形状、粗糙度和不同材料等多种因素的影响，因此K_2值会随着外力及流体运动速度的变化而不同。

一般来说，K_2值越小，表明沿程抗力越弱，流体流动越容易。