沿程阻力系数的自定义函数及其应用

静压动压沿程阻力系数
静压动压是流体力学中的重要参数，用于描述流体在管道中流动时的压力变化情况。

沿程阻力系数是用来描述流体在管道中流动过程中受到的阻力大小的无量纲参数。

静压指的是在流体静止或低速流动时的压力，通常用P表示。

动压则是指在流体高速流动时由于运动而产生的附加压力，通常用ρv²/2表示，其中ρ表示流体的密度，v表示流体的流速。

沿程阻力系数是一个与管道尺寸、流体性质和流速等有关的无量纲参数，通常用λ表示。

它描述了单位长度的管道中流体受到的摩擦阻力与流体动压之间的关系。

沿程阻力系数越大，表示流体在管道中受到的阻力越大。

沿程阻力系数可以通过实验或经验公式进行计算。

常见的经验公式有Darcy-Weisbach公式和Chézy公式等。

Darcy-Weisbach公式表示为：
ΔP = λ(D/L)(ρv²/2)
其中ΔP表示单位长度的压力损失，D表示管道的直径，L表
示流体在该段管道中的长度。

Chézy公式表示为：
v = C(RhS)^(1/2)
其中C表示Chézy系数，Rh表示湿周半径，S表示流体在管
道中的平均水头斜率。

需要注意的是，沿程阻力系数与管道的摩擦阻力、雷诺数等参数密切相关，不同的流动情况下，沿程阻力系数的取值也会有所不同。

沿程阻力系数λ计算公式
沿程阻力系数（Coefficient of Friction, λ）是用于描述物体在
沿一定路径或表面移动时所受到的阻力大小的一个参数。

计算沿程阻力系
数可以帮助我们理解和预测运动物体所受到的阻力大小，以及影响阻力的
因素。

1.牛顿第二定律应用：
沿程阻力力（F）可以由牛顿第二定律来计算，即F=m·a
其中m为物体的质量，a为物体的加速度。

通过实验或测量，可以测
得物体在给定路径上的加速度，然后利用该公式计算沿程阻力系数。

2.摩擦力计算：
当物体在平面上运动时，摩擦力是主要的沿程阻力。

摩擦力可以由Coulomb摩擦定律来计算。

摩擦力的大小可以用公式F=μ·N来表示
其中F为摩擦力，μ为摩擦系数，N为法向力。

摩擦系数μ一般是
通过实验测定得到的。

3.空气阻力计算：
当物体在流体（如空气）中运动时，主要存在的沿程阻力是空气阻力。

空气阻力可以用多种方法来估计。

一个常用的方法是根据物体在流体中的运动状态来近似计算空气阻力。

例如，当物体以较低速度在空气中运动时，空气阻力（F）可以用公
式F=0.5·C_d·ρ·A·V^2来计算
其中C_d为空气阻力系数，ρ为空气密度，A为物体在运动方向上的横截面积，V为物体的速度。

持续读取..。

沿程阻力系数公式好的，以下是为您生成的文章：咱们今天来聊聊沿程阻力系数公式这个听起来有点专业的东西。

先给大家讲讲我曾经的一段小经历。

有一次，我去参加一个工程实地考察，那是一个正在修建的大型输水管道项目。

我在现场看到工人们忙碌地操作着各种设备，管道一节一节地被铺设着。

就在这时，一位工程师拿着图纸，满脸愁容地跟旁边的同事讨论着什么。

我好奇地凑过去听，原来他们正在为计算管道中的沿程阻力系数而犯愁。

这就让我想到了咱们今天要说的沿程阻力系数公式。

沿程阻力系数在流体力学中可是个相当重要的概念。

它主要用于描述流体在管道或者渠道中流动时，由于摩擦和粘性作用而产生的能量损失。

常见的沿程阻力系数公式有很多，比如说达西-韦斯巴赫公式中的沿程阻力系数λ。

这个公式中的沿程阻力系数λ跟管道的粗糙度、雷诺数等因素都有关系。

咱们就拿常见的圆管流动来说吧。

管道的粗糙度越大，沿程阻力系数就越大，这就意味着能量损失也会越大。

就好像我们在一条平坦的马路上开车，马路很平整，开起来就顺畅，耗油也少；但要是这马路坑坑洼洼的，车开起来费劲，油耗也跟着上去了。

雷诺数也是影响沿程阻力系数的一个重要因素。

雷诺数反映了流体的流动状态，当雷诺数较小时，流体流动是层流状态，沿程阻力系数相对较大；当雷诺数较大时，流体流动变成了紊流状态，沿程阻力系数会相对较小。

再说说实际应用吧。

在水利工程中，比如设计灌溉渠道或者排水管道，准确计算沿程阻力系数能帮助工程师合理确定管道的尺寸和水泵的功率，确保水流能够顺利输送，还能节省能源和成本。

在日常生活中，沿程阻力系数公式也不是毫无用处哦。

比如我们家里的自来水管，如果管道老化生锈，内壁变得粗糙，水流通过时的阻力就会增大，可能会导致水压变小，水流变弱。

这时候，了解沿程阻力系数的知识，就能大概明白是怎么回事啦。

回到最开始我在工程现场看到的那一幕，后来经过工程师们的努力，他们准确计算出了沿程阻力系数，顺利解决了问题，工程得以顺利推进。

减压阀的沿程阻力计算公式在工程领域中，减压阀是一种常用的控制装置，用于控制流体的压力，确保系统能够正常运行。

在设计和使用减压阀时，了解其沿程阻力计算公式是非常重要的。

本文将介绍减压阀的沿程阻力计算公式及其应用。

减压阀的沿程阻力计算公式可以帮助工程师和技术人员准确地预测减压阀在系统中的性能，并进行合理的设计和选择。

在实际工程中，沿程阻力是指流体在管道中通过减压阀时所受到的阻力，它直接影响着流体的流速和压力，因此对系统的稳定性和效率具有重要影响。

减压阀的沿程阻力可以通过以下公式进行计算：ΔP = K ρ V^2 / 2。

其中，ΔP表示减压阀的沿程阻力，单位为帕斯卡（Pa）；K表示阻力系数，是一个与减压阀本身和管道特性相关的常数；ρ表示流体的密度，单位为千克/立方米（kg/m^3）；V表示流体的流速，单位为米/秒（m/s）。

在实际工程中，阻力系数K是一个非常重要的参数，它可以通过实验或者计算得到。

通常情况下，K的数值与减压阀的结构、流体的性质以及管道的特性有关。

对于不同类型的减压阀和不同工况下的流体，K的数值也会有所不同。

因此，在进行减压阀的沿程阻力计算时，需要根据实际情况合理地选择和确定K的数值。

在实际工程中，减压阀的沿程阻力计算常常涉及到流体的流速和压力的变化。

一般来说，流速越大，沿程阻力也会越大；而流速越小，沿程阻力也会越小。

因此，在进行减压阀的沿程阻力计算时，需要准确地测量和确定流体的流速，并结合实际情况进行合理的分析和计算。

减压阀的沿程阻力计算公式在工程实践中具有重要的应用价值。

通过合理地使用该公式，工程师和技术人员可以准确地预测减压阀在系统中的性能，为系统的设计和运行提供重要的参考依据。

同时，该公式还可以帮助工程师和技术人员进行减压阀的选择和优化，提高系统的稳定性和效率。

总之，减压阀的沿程阻力计算公式是工程领域中一个非常重要的工具，它可以帮助工程师和技术人员准确地预测减压阀在系统中的性能，并进行合理的设计和选择。

实验六 管内沿程阻力系数测定(一) 实验目的：通过实验掌握管内沿程阻力的测试方法。

(二) 基本原理：流体沿内径均匀的管道流动时，由于流体的粘性沿程水头损失f h 的大小与管长l 、管径d 、管壁粗糙度Δ、流体的平均流速V 密度ρ和粘度μ有关。

跟据相似原理分析，f h 可由以下关系式表示：g V d L d R f h e f 22∙⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∙= (8—1) 令 ⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∙=d R f e λ (8—2)则 gVdl h f 22∙=λ(8—3)沿程阻力系数λ是雷诺数和管壁对粗糙度Δ/的函数，它可以由理论推导及用实验的方法获得实验曲线或经验公式求得。

对于层流流动沿程阻力系数是用分析方法推导出来，并且以为实验所证实，而对于湍流流动, 沿程阻力系数的计算公式，则是人们在实验的基础上提出某些假设，经过分析和根据实验进行修正.而归纳出来的半径验公式，下面简单介绍一些常用公式：1． 层流区： e R <232∆eR 64=λ (8—4)2.湍流光滑管区:3798.262320⎪⎭⎫⎝⎛∆<<d R e (8—5)3.湍流粗糙管过渡区:85.0372416198.26⎪⎭⎫⎝⎛∆<<⎪⎭⎫ ⎝⎛∆d R d eeR d88.20096.0/=∆+=λ (8—6)式中/∆ 代表一种正比于圆壁平均凹凸的粗糙长度。

4.湍流粗糙平方阴力区:85.024160⎪⎭⎫⎝⎛∆>d R e222874.1-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+=d λ (8—7)在教学实验条件的限制下，只能就一种特定d∆的管道，在不同的e R 下做若干个实验点，把这些实验点联成一条()e R f =λ曲线，这条曲线的某一段可以用一个经验公式来表达。

本实验中流速V 可由流量计测得流量后经计算而得，沿程损失f h 可用差压计测得，水平安装的管道，沿程损失水头损失与管道两端压差关系为:gp p h f ρ21-=(8—8) 用所求得的流速V 和沿程损失f h 及管道直径d ，管道长度L 即可求得管道沿程阻力系数λ，同时也可求出νVdR e =,即可画出λ与e R 的关系曲线。

沿程阻力简便计算沿程阻力是指物体在运动过程中由于与介质的相互作用而产生的阻碍其运动的力。

在运动中，物体需要克服沿程阻力才能继续前进。

了解沿程阻力的大小对于物体运动的预测和设计非常重要。

本文将介绍沿程阻力的计算方法，包括简便计算公式和实际测量方法。

1.沿程阻力简便计算：简便计算方法可以通过物体的一些特性进行近似计算。

以下是两种常用的简便计算方法：-阻力系数法：可以通过使用阻力系数乘以物体所受的一些力来计算沿程阻力。

具体公式如下：F=0.5*ρ*v^2*A*Cd其中，F是沿程阻力，ρ是介质（如空气或水）的密度，v是物体的速度，A是物体在垂直于其运动方向的截面积，Cd是阻力系数。

该公式适用于大多数常见的情况，但是需要知道物体的阻力系数和截面积等数据。

-简化的力学模型法：当物体在低速或中速运动时，可以使用一个简化的力学模型来计算沿程阻力。

该模型基于两种主要的阻力类型：粘性阻力和压力阻力。

粘性阻力：可以通过以下公式计算：Fv=0.5*ρ*v^2*Av其中，Fv是粘性阻力，Av是物体在垂直于其运动方向的有效面积。

压力阻力：可以通过以下公式计算：Fp=P*Ap其中，Fp是压力阻力，P是介质的压强，Ap是物体在垂直于其运动方向的截面积。

然后，可以将粘性阻力和压力阻力相加得到总的沿程阻力：F=Fv+Fp这种简化的计算方法适用于一些简单的情况，但是需要一些近似和假设。

2.实际测量方法：实际测量方法可以通过在实验室或现场对物体进行测试来获得沿程阻力的真实值。

以下是常见的两种实际测量方法：-滑移实验法：可以将物体放置在一个倾斜的平面上，并测量物体在不同坡度和速度下的滑移距离。

通过测量滑移距离和推力，可以计算沿程阻力。

需要注意的是，该方法适用于一些特定的形状和介质，而且可能需要进行多次实验以获得准确结果。

-动力学测试法：可以使用动力学测试仪器来测量物体在运动过程中所受的力。

这些仪器可以记录物体的速度、加速度和力的变化，并通过计算来推导沿程阻力。

沿程阻力系数表
阻力：
妨碍物体运动的作用力，称“阻力”。

在一段平直的铁路上行驶的火车，受到机车的牵引力，同时受到空气和铁轨对它的阻力。

牵引力和阻力的方向相反，牵引力使火车速度增大，而阻力使火车的速度减小。

如果牵引力和阻力彼此平衡，它们对火车的作用就互相抵消，火车就保持匀速直线运动。

物体在液体中运动时，运动物体受到流体的作用力，使其速度减小，这种作用力亦是阻力。

例如划船时船桨与水之间，水阻碍桨向后运动之力就是阻力。

又如，物体在空气中运动，因与空气摩擦而受到阻力。

阻力，又称后曳力、空气阻力或流体阻力，是物体在流体中相对运动所产生与运动方向相反的力。

阻力的方向和其所在流场的流速方向相反。

一般摩擦力不随速度变化而变化，但阻力会随速度而变化。

沿程阻力系数表：
沿程阻力（Frictional Drag）：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。

简介：
沿程阻力（直管阻力）损失的计算式中λ——摩擦系数，与雷诺数Re和管壁粗糙度ε有关，可实验测定，也可计算得出。

沿程阻力系数的确定方法：
对于层流流动，可以严格地从理论推导出来。

对于紊流流动，工程上通过以下两种途径确定：一种是以紊流的半经验理论为基础，结合实验结果，整理成阻力系数的半经验公式；
另一种是直接根据实验结果，综合成阻力系数的经验公式。

前者具有更为普遍的意义。

计算流体力学课程作业作业题目：沿程损失阻力系数的FLUENT数值模拟学生姓名：易鹏学生学号：专业年级：动力工程及工程热物理12级学院名称：机械与运载工程学院2012年5月2日沿程损失阻力系数的 FLUENT 数值模拟一、 引言沿程损失（pipeline friction loss ）是指管道内径不变的情况下，管内流体流过一段距离后的水头损失。

其中边界对水流的阻力是产生水头损失的外因，液体的粘滞性是产生水头损失的内因，也是根本原因。

沿程能量损失的计算公式是：2f l v h =λd 2g。

其中：l 为管长，λ为沿程损失系数，d 为管道内径，2v 2g 为单位重力流体的动压头（速度水头），v 为流体的运动粘度系数。

粘性流体在管道中流动时，呈现出两种流动状态，管道中的流速cr v v <(cr v 为层流向湍流转变的临界流速)为层流，此时整个流场呈一簇互相平行的流线。

则cr v v >时为湍流，流场中的流体质点作复杂的无规则的运动。

沿程损失与流动状态有关，故计算各种流体通道的沿程损失，必须首先判别流体的流动状态。

沿程损失能量损失的计算公式由带粘性的伯努利方程22112212f v p v p ++z =++z +h 2g ρg 2g ρg 推出，可知，12f P -P h =ρg其中：——单位质量流体的动能（速度水头）。

流体静止时为0。

——单位质量流体的势能（位置水头）。

——单位质量流体的压力能（压强水头）。

2v 2gzp ρg又由量纲分析的π定理，得出 2Δp L=λ1d ρV 2，计算出达西摩擦因子22Δpdλ=LρV， 则2fL V h =λD 2g ,由于Vd Re =ν，μν=ρ，则d λ=f(Re )。

关于沿程损失最著名的是尼古拉茨在1932～ 1933年问所做的实验(右图为实验装置图)。

其测得曲线如图1，从此得出了几个重要结论：1．层流区 Re ＜2320为层流区。

在该区域内，管壁的相对粗糙度对沿程损失系数没有影响。

计算流体力学课程作业作业题目：沿程损失阻力系数的FLUENT数值模拟学生姓名：易鹏学生学号：专业年级：动力工程及工程热物理12级学院名称：机械与运载工程学院2012年5月2日沿程损失阻力系数的 FLUENT 数值模拟一、 引言沿程损失（pipeline friction loss ）是指管道内径不变的情况下，管内流体流过一段距离后的水头损失。

其中边界对水流的阻力是产生水头损失的外因，液体的粘滞性是产生水头损失的内因，也是根本原因。

沿程能量损失的计算公式是：2f l v h =λd 2g。

其中：l 为管长，λ为沿程损失系数，d 为管道内径，2v 2g 为单位重力流体的动压头（速度水头），v 为流体的运动粘度系数。

粘性流体在管道中流动时，呈现出两种流动状态，管道中的流速cr v v <(cr v 为层流向湍流转变的临界流速)为层流，此时整个流场呈一簇互相平行的流线。

则cr v v >时为湍流，流场中的流体质点作复杂的无规则的运动。

沿程损失与流动状态有关，故计算各种流体通道的沿程损失，必须首先判别流体的流动状态。

沿程损失能量损失的计算公式由带粘性的伯努利方程22112212f v p v p ++z =++z +h 2g ρg 2g ρg 推出，可知，12f P -P h =ρg其中：——单位质量流体的动能（速度水头）。

流体静止时为0。

——单位质量流体的势能（位置水头）。

——单位质量流体的压力能（压强水头）。

2v 2gzp ρg又由量纲分析的π定理，得出 2Δp L=λ1d ρV 2，计算出达西摩擦因子22Δpd λ=LρV， 则2fL V h =λD 2g ,由于Vd Re =ν，μν=ρ，则d λ=f(Re )。

关于沿程损失最著名的是尼古拉茨在1932～ 1933年问所做的实验(右图为实验装置图)。

其测得曲线如图1，从此得出了几个重要结论：1．层流区 Re ＜2320为层流区。

在该区域内，管壁的相对粗糙度对沿程损失系数没有影响。

阻力平方区的紊流的沿程阻力系数在航空、航天和流体力学等领域，阻力是一项非常关键的参数。

它可以影响到各种飞行器的性能，包括速度、飞行距离和燃料消耗等。

因此，了解阻力的性质和计算方法是非常必要的。

阻力平方区的紊流的沿程阻力系数是其中一个重要的概念，本文将对此进行详细介绍。

首先，让我们回顾一下阻力的基本概念。

阻力是物体移动时产生的一种阻碍运动的力。

当物体移动时，它与周围的流体（如空气或水）发生摩擦，摩擦力就会产生阻碍物体继续移动的力。

这个力的大小取决于多种因素，如物体的形状、速度、流体密度和黏性等。

如果考虑到流体的黏性，那么阻力可以分为两种：层流阻力和紊流阻力。

层流阻力发生在流体的运动过程中，流线较为平滑，流速也较为匀称。

这种情况下阻力较小，可以采用流体力学中基于无黏性流体的Bernoulli方程来计算。

而紊流阻力则是在流体速度达到一定范围时出现的，此时流线变得复杂，速度和压力的分布也变得不规则。

这种情况下阻力往往较大，难以精确计算。

阻力平方区的紊流，是指流体速度较高时，其硬件表面上的压强和速度分布日益不规则，流线开始形成旋涡和湍流。

在这个区域内的紊流是以一种二次方程的形式出现的，这就是阻力平方区。

从数学上把它描述为近似二次方程，其与物体面交点附近的压力差与底层流体速度的平方成正比关系。

为了描述在阻力平方区内的阻力，并用于计算流体的性质，人们引入了沿程阻力系数的概念。

沿程阻力系数（C_d）指单位面积内产生的阻力力和动压力之比。

它是一个无单位的纯量，通常用实验和计算得出。

定义C _d作为沿程单位面积阻力系数采取的是一个广泛使用的灵敏无量纲阻力系数。

其计算公式为C_d = f (re, m)，其中re是雷诺数，m是横流马赫数，f是二者的函数。

在阻力平方区内，C_d的值通常很高，远高于其他区域。

它可以随着速度的增加而增加，因为当流速足够高时，流体将进入阻力平方区，从而增加阻力。

总之，在流体力学中，了解阻力平方区的紊流及其沿程阻力系数是非常重要的。

沿程阻力系数的自定义函数及其应用
徐隽;陈淼
【期刊名称】《江西电力职业技术学院学报》
【年(卷),期】2010(023)002
【摘要】应用VBA编写了沿程摩擦阻力系数λ的自定义函数.该函数不仅计算结果准确,而且应用非常方便,应用该函数大大地方便了在Excel中进行管道水力计算.【总页数】3页(P42-44)
【作者】徐隽;陈淼
【作者单位】江西中电电力工程有限责任公司,江西,南昌,330039;江西电力职业技术学院,江西,南昌,330032
【正文语种】中文
【中图分类】TV131
【相关文献】
1.应用电子计算机计算粮油工业通风管道沿程阻力系数 [J], 胡维国;郭建生
2.粗糙度对幂律流体湍流沿程阻力系数的影响 [J], 康艳蓓;张浩;许岩
3.“黄河浑水沿程阻力系数研究与工程应用”项目通过评审验收 [J], 邢天明;刘敏香;
4.基于CFD的沿程阻力系数的计算 [J], 高志强;王慧;张晓艳;常岩娟;赵锴岑
5."双一流"建设中流体沿程阻力系数测定实验教学探索 [J], 杨嵩;林英;王辉;于萍;陈延礼;朱先勇
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