管道阻力损失计算
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管道的阻力计算风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。
通常直管中以摩擦阻力为主,而弯管以局部阻力阻力为主(图6-1-1)。
图6-1-1 直管与弯管(一)摩擦阻力1.圆形管道摩擦阻力的计算根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算:(6-1-1)对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改为:(6-1-2)圆形风管单位长度的摩擦阻力(又称比摩阻)为:(6-1-3)以上各式中λ——摩擦阻力系数;v——风秘内空气的平均流速,m/s;ρ——空气的密度,kg/m3;l——风管长度,m;Rs——风管的水力半径,m;f——管道中充满流体部分的横断面积,m2;P——湿周,在通风、空调系统中即为风管的周长,m;D——圆形风管直径,m。
摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管管壁的粗糙度有关。
在通风和空调系统中,薄钢板风管的空气流动状态大多数属于紊流光滑区到粗糙区之间的过渡区。
通常,高速风管的流动状态也处于过渡区。
只有流速很高、表面粗糙的砖、混凝土风管流动状态才属于粗糙区。
计算过渡区摩擦阻力系数的公式很多,下面列出的公式适用范围较大,在目前得到较广泛的采用:(6-1-4)式中K——风管内壁粗糙度,mm;D——风管直径,mm。
进行通风管道的设计时,为了避免烦琐的计算,可根据公式(6-1-3)和(6-1-4)制成各种形式的计算表或线解图,供计算管道阻力时使用。
只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个,即可利用线解图求得其余的两个参数。
线解图是按过渡区的λ值,在压力B0=101.3kPa、温度t0=20℃、宽气密度ρ0=1.204kg/m3、运动粘度v0=15.06×10-6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm、圆形风管等条件下得出的。
圆管的沿程阻力损失计算公式圆管的沿程阻力损失计算公式,这可是流体力学中的一个重要知识点呀!咱们先来说说啥是沿程阻力损失。
想象一下,水在一根长长的圆管里欢快地流淌,可它不是毫无阻碍的,在流动过程中,因为管道内壁的摩擦,水的能量会逐渐减少,这减少的部分就是沿程阻力损失啦。
那怎么来计算这个损失呢?这就轮到我们的计算公式登场了!圆管沿程阻力损失的计算公式是:$h_f =\lambda\frac{l}{d}\frac{v^2}{2g}$ 。
这里面的每一项都有它独特的含义哦。
“λ”叫沿程阻力系数,它可不是个好对付的家伙,得根据管道的粗糙度、流体的流动状态等来确定。
“l”是管道的长度,“d”是管道的内径,“v”是流体在管道中的平均流速,“g”则是重力加速度。
就拿咱们日常生活中的事儿来说吧,比如说家里的自来水管。
有一次我家里的水龙头出水变小了,我就琢磨着是不是管道出了问题。
我找来工具,检查了一番,发现可能是管道用的时间长了,内壁变得粗糙,导致沿程阻力增大。
这就好像一个运动员在跑道上跑步,如果跑道坑坑洼洼,阻力大,他跑起来就费劲,速度也会受影响。
圆管里的流体也是一样,管道内壁粗糙了,沿程阻力就大,损失的能量就多。
在实际工程应用中,这个计算公式可重要了。
比如在给排水系统设计中,工程师们得根据管道的材质、长度、预期的流量等,利用这个公式来确定合适的管径和水泵的功率,以保证水能够顺畅地流动。
再比如说,在石油管道输送中,如果不考虑沿程阻力损失,那可能会出现油泵功率不足,石油输送不畅,甚至可能导致管道堵塞等严重问题。
在学习这个公式的时候,可别死记硬背,得理解每个参数的意义和它们之间的关系。
多做几道练习题,结合实际的例子去思考,这样才能真正掌握这个公式的精髓。
总之,圆管的沿程阻力损失计算公式虽然看起来有点复杂,但只要我们用心去理解,多联系实际,就能把它运用得得心应手,为解决实际问题提供有力的帮助!。
管道阻力损失计算公式
管道阻力损失是流体在管道中经历的机械能损失,由其内的摩擦力,压力损失和间断损失组成。
管道阻力损失的计算公式是:
ΔP = L × 0.109 × (V²/ D4) × (f / 2g)
ΔP:管道阻力损失,单位是KPa;
L:管道总长度,单位是m;
V:流体流速,单位是m/s;
D:管道内径,单位是m;
f:管道内摩擦系数;
2g:重力加速度,一般把2g定为9.8。
管道阻力损失计算公式可以帮助我们计算管道中流体的机械能损失,从而更好地控制管道的设计和运行。
管道阻力损失的计算公式可以用于计算水管、汽油管、空气管、蒸汽管等各种流体的阻力损失。
例如,可以用来计算水管中水流的阻力损失,计算公式如下:
ΔP = L × 0.109 × (V²/ D4) × (0.02 / 2g)
ΔP:管道阻力损失,单位是KPa;
L:管道总长度,单位是m;
V:水流流速,单位是m/s;
D:管道内径,单位是m;
0.02:水流的摩擦系数;
2g:重力加速度,一般把2g定为9.8。
通过计算管道的阻力损失,我们可以更好地控制管道的运行,从而更有效地利用管道的资源。
管道阻力损失的计算公式实际上是一种能量守恒定律,它也可以用于分析水力学系统中流体的流动特性,从而发现和解决流体流动中的问题。
总之,管道阻力损失计算公式是一个非常有用的工具,可以帮助我们计算管道中流体的机械能损失,更好地控制管道的设计和运行。
管道的阻力计算风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。
通常直管中以摩擦阻力为主,而弯管以局部阻力阻力为主(图6-1-1)。
图6-1-1 直管与弯管(一)摩擦阻力1.圆形管道摩擦阻力的计算根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算:(6-1-1)对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改为:(6-1-2)圆形风管单位长度的摩擦阻力(又称比摩阻)为:(6-1-3)以上各式中λ——摩擦阻力系数;v——风秘内空气的平均流速,m/s;ρ——空气的密度,kg/m3;l——风管长度,m;Rs——风管的水力半径,m;f——管道中充满流体部分的横断面积,m2;P——湿周,在通风、空调系统中即为风管的周长,m;D——圆形风管直径,m。
摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管管壁的粗糙度有关。
在通风和空调系统中,薄钢板风管的空气流动状态大多数属于紊流光滑区到粗糙区之间的过渡区。
通常,高速风管的流动状态也处于过渡区。
只有流速很高、表面粗糙的砖、混凝土风管流动状态才属于粗糙区。
计算过渡区摩擦阻力系数的公式很多,下面列出的公式适用范围较大,在目前得到较广泛的采用:(6-1-4)式中K——风管内壁粗糙度,mm;D——风管直径,mm。
进行通风管道的设计时,为了避免烦琐的计算,可根据公式(6-1-3)和(6-1-4)制成各种形式的计算表或线解图,供计算管道阻力时使用。
只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个,即可利用线解图求得其余的两个参数。
线解图是按过渡区的λ值,在压力B0=101.3kPa、温度t0=20℃、宽气密度ρ0=1.204kg/m3、运动粘度v0=15.06×10-6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm、圆形风管等条件下得出的。
管道的阻力计算风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。
通常直管中以摩擦阻力为主,而弯管以局部阻力阻力为主(图6-1-1)。
图6-1-1 直管与弯管(一)摩擦阻力1.圆形管道摩擦阻力的计算根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算:(6-1-1)对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改为:(6-1-2)圆形风管单位长度的摩擦阻力(又称比摩阻)为:(6-1-3)以上各式中λ——摩擦阻力系数;v——风秘内空气的平均流速,m/s;ρ——空气的密度,kg/m3;l——风管长度,m;Rs——风管的水力半径,m;f——管道中充满流体部分的横断面积,m2;P——湿周,在通风、空调系统中即为风管的周长,m;D——圆形风管直径,m。
摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管管壁的粗糙度有关。
在通风和空调系统中,薄钢板风管的空气流动状态大多数属于紊流光滑区到粗糙区之间的过渡区。
通常,高速风管的流动状态也处于过渡区。
只有流速很高、表面粗糙的砖、混凝土风管流动状态才属于粗糙区。
计算过渡区摩擦阻力系数的公式很多,下面列出的公式适用范围较大,在目前得到较广泛的采用:(6-1-4)式中K——风管内壁粗糙度,mm;D——风管直径,mm。
进行通风管道的设计时,为了避免烦琐的计算,可根据公式(6-1-3)和(6-1-4)制成各种形式的计算表或线解图,供计算管道阻力时使用。
只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个,即可利用线解图求得其余的两个参数。
线解图是按过渡区的λ值,在压力B0=101.3kPa、温度t0=20℃、宽气密度ρ0=1.204kg/m3、运动粘度v0=15.06×10-6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm、圆形风管等条件下得出的。
管路沿程阻力计算1.摩擦阻力:在流体流动中,由于流体与管道壁之间的摩擦力,使得流体流动速度逐渐减小,产生摩擦阻力。
根据代表性的达西-魏泽巴赫公式,可以计算流体在管道中的摩擦阻力。
ΔP=λ(L/D)(ρV^2/2)其中,ΔP为单位管长上的摩擦阻力损失,λ为摩擦系数,L为管道长度,D为管道直径,ρ为流体密度,V为流速。
2.沿程局部阻力:在管道流动中,由于管道内部存在一些特殊设计或结构,导致流体流动时发生局部阻力。
根据达西-魏泽巴赫公式,可以计算管道局部阻力。
ΔP=K(ρV^2/2)其中,ΔP为单位管长上的沿程局部阻力损失,K为局部阻力系数,ρ为流体密度,V为流速。
3.管道弯曲阻力:在管道中,当流体流过弯曲部分时,会受到弯曲的影响,产生较大的阻力。
根据经验公式,可以计算管道弯曲阻力。
ΔP=K(ρV^2/2)其中,ΔP为单位管长上的弯曲阻力损失,K为弯曲阻力系数,ρ为流体密度,V为流速。
这些阻力形式在实际管道中经常同时存在,因此需要综合考虑计算总阻力。
通常采用经验公式、实验数据或数值模拟等方法进行计算。
在实际工程中,一般可以通过试验或计算得到相应的阻力系数,并且根据阻力计算公式,结合流体参数,来计算管路沿程阻力。
在实际应用中,管路沿程阻力的计算是非常重要的,它影响到管道系统的工作效率和输送能力。
为了降低阻力损失,有效节约能源,可以采取以下措施:优化管道布局,减少管道弯曲和局部阻力;选择合适的管道材料和直径,减小摩擦阻力;采用流体增压、注入润滑剂等方法来减小摩擦阻力。
总之,管路沿程阻力的计算是管道工程中的一个重要环节,通过合理地计算和设计,可以提高管道系统的效率和安全性,降低能源消耗。
管道阻力损失计算式一、雷若数Re 的计算 Re =d u ρ/μ =(m )(m/s )(kg/m 3)/(N.s/m 2)=m 0kg 0s 0 式中:d 管径,u 流速,μ流体粘度,ρ流体密度。
流体粘度μ的计算式:μ=469.0R(00158.0460.0s11)φη--= (mPa.s )式中:溶剂(水)密度η1(g/cm 3),纯溶质密度η2(g/cm 3), R =η1/η2 , 固体体积分率Φs 。
(备注:20℃时,水密度η1=1g/cm 3,石灰密度η2=0.64g/cm 3,石灰浆液中质量浓度为5%,8%,10%,15%,20%的石灰浆液密度ρ(g/cm 3)和固体体积分率Φs 分别为:1.031,1.055,1.061,1.093,1.126;0.05,0.08,0.1,0.15,0.2。
)二、湍流时的摩擦损失因数 λ (一)光滑管 1. 柏拉修斯式:λ=0.316/Re 0.25其适用范围为Re =5×103~105 2. 顾袖珍式:λ=0.0056+0.5/ Re 0.32其适用范围为Re =3×103~3×106 3. 尼库拉则与卡门式1/λ0.5=2 logRe λ0.5-0.8此式可用于更广的湍流范围,但由于式两边都含有待求的λ,计算较为不便。
(二)粗糙管 1. 顾袖珍式:λ=0.01227+0.7543/ Re 0.38上式适用范围为Re =3×103~3×106。
此式所指的粗糙管为内径50~200mm 的新钢铁管。
2. 柯尔布鲁克式:1/λ0.5=1.14-2 log[ e/d + 9.35/ (Re λ0.5)]其适用范围甚广(Re =4×103~108,e/d =5×10-2~10-6),但由于算式两边都含有待求的λ,计算较为不便。
(e/d为管壁粗糙度与管径之比,即相对粗糙度)三、阻力损失计算直管(管径一至)损失:h f = λL/d×u2/2g = (m)90°弯头损失:h f = ∑ξu2/2g =λ∑Le/d×u2/2g = (m)式中:ξ为90°弯头阻力系数,ξ=0.75,λ为管道摩擦因数,L/d为管长与管径之比,Le为当量长度,90°弯头的当量长度与管径之比Le/d=35。
作品编号:DG13485201600078972981创作者:玫霸*管道压力损失计算管道总阻力损失hw=∑hf+∑hj,hw—管道的总阻力损失(Pa);∑hf—管路中各管段的沿程阻力损失之和(Pa);∑hj—管路中各处局部阻力损失之和(Pa)。
hf=RL、hf—管段的沿程损失(Pa);R—每米管长的沿程阻力损失,又称比摩阻(Pa/m);L—管段长度(m),R的值可在水力计算表中查得。
也可以用下式计算,hf=[λ×(L/d)×γ ×(v^2)]÷(2×g),L—管段长度(m);d—管径(m);λ—沿程阻力因数;γ—介质重度(N/m2);v—断面平均流速(m/s);g—重力加速度(m/s2)。
管段中各处局部阻力损失hj=[ζ×γ ×(v^2)]÷(2×g),hj—管段中各处局部阻力损失(Pa);ζ—管段中各管件的局部阻力因数,可在管件的局部阻力因数表中查得。
(引自《简明管道工手册》.P.56—57)管道压力损失怎么计算其实就是计算管道阻力损失之总和。
管道分为局部阻力和沿程阻力:1、局部阻力是由管道附件(弯头,三通,阀等)形成的,它和局阻系数,动压成正比。
局阻系数可以根据附件种类,开度大小通过查手册得出,动压和流速的平方成正比。
2、沿程阻力是比摩阻乘以管道长度,比摩阻由管道的管径,内壁粗糙度,流体流速确定总之,管道阻力的大小与流体的平均速度、流体的粘度、管道的大小、管道的长度、流体的气液态、管道内壁的光滑度相关。
它的计算复杂、分类繁多,误差也大。
如要弄清它,应学“流体力学”,如难以学懂它,你也可用刘光启著的“化工工艺算图手册”查取。
管道主要损失分为沿程损失和局部损失。
Δh=ΣλL/d*(v²/2g)+Σξv²/2g。
其中的λ和ξ都是系数,这个是需要在手册上查询的。
L-------管路长度。
d-------管道内径。
给水管道阻力损失估算
给水管道阻力损失的估算是工程设计中非常重要的一项计算。
管道的阻力损失取决于多个因素,包括管道的直径、长度、流体的流速、流体的性质以及管道内壁的粗糙度等。
下面我将从不同角度来回答这个问题。
首先,管道的阻力损失可以通过达西-魏布努斯公式来估算,该公式为h_f = f (L/D) (V^2/2g),其中h_f为单位长度管道的阻力损失,f为摩擦阻力系数,L为管道长度,D为管道直径,V为流体流速,g为重力加速度。
摩擦阻力系数f可以通过经验公式或图表查得,而流速V可以根据设计流量和管道截面积计算得出。
其次,对于复杂的管道系统,可以使用计算机辅助设计软件进行模拟计算。
这些软件可以考虑更多的因素,如管道的布局、管道材质、流体的温度和压力等,从而更准确地估算阻力损失。
此外,还可以通过实验测定的方法来估算管道的阻力损失。
通过在实验室或现场设置实验装置,测量流体在管道中的压力损失,从而得出阻力损失的数据。
最后,需要指出的是,在进行阻力损失估算时,需要充分考虑管道系统的实际工况,如流体的变化流速、流量以及管道的局部阻力等因素,以保证估算结果的准确性和可靠性。
综上所述,给水管道阻力损失的估算涉及多个方面,需要综合考虑各种因素,通过理论计算、软件模拟、实验测定等方法来获得准确的结果,以保证管道系统的安全稳定运行。