弯头阻力损失计算公式
- 格式:docx
- 大小:36.26 KB
- 文档页数:1
水头损失计算公式
水头损失是指水流经过管道或渠道时由于阻力而产生的能量损失。
水头损失通常由以下几个因素引起:摩擦损失、弯头损失、收缩损失和扩散损失。
摩擦损失是指水流通过管道或渠道内壁时与壁面摩擦而产生的能量损失。
摩擦损失与水流速度、管道直径和壁面粗糙度有关。
当水流速度增加、管道直径减小或壁面粗糙度增加时,摩擦损失也会增加。
弯头损失是指水流在管道弯头处由于改变流动方向而产生的能量损失。
弯头损失与弯头角度、弯头半径和流量有关。
当弯头角度增大、弯头半径减小或流量增加时,弯头损失也会增加。
收缩损失是指水流通过管道或渠道收缩段时由于断面缩小而产生的能量损失。
收缩损失与收缩段的几何形状和流量有关。
当收缩段几何形状不合理或流量增加时,收缩损失也会增加。
扩散损失是指水流通过管道或渠道扩散段时由于断面扩大而产生的能量损失。
扩散损失与扩散段的几何形状和流量有关。
当扩散段几何形状不合理或流量增加时,扩散损失也会增加。
水头损失的计算需要考虑摩擦损失、弯头损失、收缩损失和扩散损失等因素。
通过合理设计管道或渠道的几何形状、选择合适的材料和控制流量,可以有效降低水头损失,提高输水效率。
弯头的阻力系数弯头的阻力系数是指流体在弯头内部流动时所遇到的阻力与流体在直管内部流动时所遇到的阻力之比。
阻力系数是流体力学中一个重要的参数,它能够帮助我们分析和计算弯头的阻力大小,进而影响管道系统的运行效率和能耗。
弯头是管道系统中常见的元件之一,用于改变流体流动方向。
然而,由于弯头内部存在流体流动的弯曲和旋转,会产生额外的摩擦阻力,从而增加整个管道系统的能耗。
因此,研究弯头的阻力系数对于优化管道系统的设计和运行至关重要。
弯头的阻力系数受多种因素的影响,主要包括弯头的曲率半径、弯头的角度、管道内壁的粗糙度以及流体的物性等。
曲率半径越小、角度越大,阻力系数就越大。
粗糙的管道内壁会增加阻力系数,而流体的粘性和密度也会对阻力系数产生一定的影响。
弯头的阻力系数可以通过实验测量得到,也可以通过计算公式进行估算。
在实际应用中,通常会根据流体的特性和管道系统的要求,选择合适的阻力系数进行设计和计算。
一般来说,阻力系数会根据实际情况进行修正,以保证计算结果的准确性。
为了减小弯头的阻力,可以采取一些措施。
首先,可以选择合适的弯头角度和曲率半径,尽量减小阻力系数。
其次,可以优化管道内壁的光滑度,减小摩擦阻力。
此外,还可以通过改变流体的流速和粘度等措施来降低阻力。
弯头的阻力系数是影响管道系统能耗的重要因素之一。
了解和掌握弯头的阻力系数对于优化管道系统的设计和运行至关重要。
在实际应用中,我们可以通过实验测量或者计算估算的方式得到合适的阻力系数,从而减小弯头的阻力,提高管道系统的运行效率。
不断深入研究弯头的阻力系数,将有助于优化管道系统的设计和运行,降低能耗,提高经济效益。
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。
水力计算手册水头损失
水头损失是指水流在管道中流动时由于摩擦、弯头、阀门等因素造成的能量损失。
水头损失的大小与管道长度、流速、管道材料和管道内壁的光滑程度等因素有关。
常见的水头损失公式有以下几种:
1. 丁西法则(Darcy-Weisbach公式)
Hf = f * (L/D) * (V^2/2g)
其中,Hf为水头损失,f为摩擦系数(需要根据管道内径和流速查表或计算),L为管道长度,D为管道内径,V为流速,g为重力加速度。
2. 流量系数法则(Hazen-Williams公式)
Hf = 10.67 * (C * L * Q^1.852) / (D^4.87)
其中,Hf为水头损失,C为阻力系数(需要根据管道材料和管道内径查表),L为管道长度,Q为流量,D为管道内径。
3. 降-head力法则
Hf = K * (V^2/2g)
其中,Hf为水头损失,K为阻力系数(需要根据管道材料和管道内径查表),V为流速,g为重力加速度。
需要注意的是,不同的水头损失公式适用于不同的情况,选择适合的公式需要根据具体的工程要求和环境条件进行。
此外,水头损失还可通过实验测定或模型计算进行估算。
机械损失水头损失计算公式在水力工程中,水头损失是一个重要的概念,它描述了水流在通过管道、渠道或其他水力设施时由于各种原因而损失的能量。
其中,机械损失是水头损失的一种重要组成部分,它指的是由于管道、阀门、弯头等设备的摩擦、弯曲和扩散等因素而引起的能量损失。
因此,对于水力工程设计和运行来说,准确计算机械损失水头损失是非常重要的。
机械损失水头损失的计算公式可以用来估算水流在通过各种水力设施时的能量损失,从而指导工程设计和运行。
下面我们将介绍一些常用的机械损失水头损失计算公式。
1. 管道摩擦损失公式。
管道摩擦损失是由于水流在管道内摩擦阻力而引起的能量损失,其计算公式可以用达西-魏布尔巴赫公式来表示:h_f = f (L/D) (V^2/2g)。
其中,h_f表示单位长度管道的摩擦损失,f表示摩擦阻力系数,L表示管道长度,D表示管道直径,V表示流速,g表示重力加速度。
2. 阀门和弯头损失公式。
阀门和弯头是管道中常见的水力设施,它们会引起水流的能量损失。
其计算公式可以用K值来表示:h_f = K (V^2/2g)。
其中,h_f表示单位长度管道的阀门和弯头损失,K表示阀门和弯头的阻力系数,V表示流速,g表示重力加速度。
3. 扩散损失公式。
当水流通过管道的扩散段时,会由于水流速度的减小而引起能量损失。
其计算公式可以用以下公式来表示:h_f = (V_1^2 V_2^2)/2g。
其中,h_f表示单位长度管道的扩散损失,V_1表示扩散段的入口流速,V_2表示扩散段的出口流速,g表示重力加速度。
通过以上的公式,我们可以计算出水流在通过管道、阀门、弯头和扩散段时的机械损失水头损失。
在实际工程中,我们可以根据具体情况来选择合适的公式进行计算,并结合实际测量数据来进行修正,从而得到更加准确的结果。
总之,机械损失水头损失的计算是水力工程设计和运行中的重要内容,通过合理的计算和分析,可以指导工程设计和运行,减少能量损失,提高水力设施的效率和运行安全性。
谈通风管道局部阻力计算方法胡宝林在通风除尘与气力输送系统中,管道的局部阻力主要在弯头、变径管、三通、阀门等管件和重杂物分离器、供料器、卸料器、除尘器等设备上产生。
由于管件形状和设备结构的不确定性以及局部阻力的复杂性,目前许多局部阻力系数还不能用公式进行计算,只能通过大量的实验测试阻力再推算阻力系数,并制成表格供设计者查询。
例如在棉花加工生产线上,常规的漏斗形重杂物分离器压损为300a P 左右,离心式籽棉卸料器压损为400a P 左右,这些都是实测数据,由于规格结构不同差异也会很大,所以仅供参考。
只有一些常见的形状或结构比较确定的管件及设备可通过公式计算阻力系数,例如弯头、旋风除尘器等。
局部阻力是管道阻力的重要组成部分,一个4R D = 90°弯头的阻力相当于2.5~6.5m 的直管沿程阻力。
由于涉及到局部阻力的管件种类繁多,不便一一列举,因此,本文以弯头等常用管件为例重点讨论在纯空气下和带料运行时的局部阻力系数的变化及局部阻力计算方法。
一、纯空气输送时局部阻力和系数 1、局部阻力当固体边界的形状、大小或者两者之一沿流程急剧变化,流体的流动速度分布就会发生变化,阻力大大增加,形成输送能量的损失,这种阻力称为局部阻力。
在产生局部损失的地方,由于主流与边界分离和漩涡的存在,质点间的摩擦和撞击加剧,因而产生的输送能量损失比同样长的直管道要大得多,局部阻力与物料的密度及速度的平方成正比,局部阻力计算公式:22j d H H ρυξξ=⋅=⋅式中:j H —局部阻力,a P ;ξ—局部阻力系数,实验取得或公式计算; d H —动压,a P ;ρ—空气密度,1.2053/kg m (20°℃); υ—空气流速,/m s2、阻力系数阻力系数的确定有两种方法,一是查表法,二是公式法。
查表法:许多管件或设备都具有特殊的形状或结构,阻力系数难以用理论公式计算,只能通过测试阻力后再反推阻力系数。
为了便于查询和参考,通过大量的实验已经制成了查询表。
九十度弯头计算公式
1.弯头几何参数:
-弯头半径(R):表示弯头中心线长度的一半。
弯头半径的大小决定了弯头的弯曲程度。
-管径(D):指管道直径,表示管道横截面内径的大小。
-管距(L):指管道轴线上两个相邻弯头之间的距离。
-切线长度(TL):表示弯头外缘的切线长度,决定了弯头偏离原直线段的程度。
2.九十度弯头的计算公式:
-弯头内弧长(C):C=π*R/2
-弯头外弧长(S):S=C+2R
-弯头外缘切线长度(TL):TL=√(S^2-(D/2)^2)
-弯头的两个端点间直线段长度(L1):L1=TL+2R
-弯头的总长度(L2):L2=L1+L+TL
-弯头中心线上两个相邻端点的连线的夹角(α):α=90度
3.九十度弯头的应力分析及选择:
在九十度弯头中,流体通过的方向改变了90度,这会产生较大的惯性力和涡旋,导致流体压力损失,同时增大了流体运动的阻力。
设计时需要考虑以下几个因素:
-弯头的内半径应尽可能大,以减小涡旋和摩擦阻力。
-充分考虑流体速度、密度和黏度等参数,确定合适的管道尺寸和弯
头半径。
-选择合适的材料和强度等级,以满足工作条件下的应力和变形要求。
-在布局设计中合理设置弯头,避免过多的弯头和弯头之间距离过近,以减小压力损失。
以上是九十度弯头的计算公式及相关知识的介绍。
在实际设计中,还
需要根据具体的工程要求和流体流动特性进行详细的计算和分析,以确保
九十度弯头的安全、可靠运行。
1、蓄冷罐平移后的管路阻力计算:
原蓄冷罐布局图如下图纸所示,新的布局图蓄冷罐在原位置基础上靠东边平移,平移后蓄冷罐距墙8m,平移后的管路走管示意图如下图所示,管路先穿墙后再下到地面以下,穿过中间马路后翻上来接蓄冷罐,相比原蓄冷罐位置布局,调整后每个蓄冷罐进出管上分别增加2个90度直角弯头,及每个蓄冷罐进出管共增加4个直角弯头。
冷冻水系统管路流量:(2x230+465)/2=460.25m³/h
蓄冷罐连接管管内流速:460.25/(∏*0.182*3600)=1.26m/s
局部阻力损失计算公式:P=1/2(ζ*ρ*v2),查《实用供热空调设计手册》,此处管径大于DN50,弯头的局部阻力系数取1.0
4个弯头总的局部阻力损失P=4*0.5*1*1000*1.262=3175.2pa,即此处蓄冷罐管路上弯头的增加导致系统管路阻力增加约0.32m水柱
2、冷冻站冷却水管变径阻力核算
冷冻站由于钢架与横梁之间的空间约450mm高,导致DN500和DN600的管路无法穿过,
现场根据监理方协商,拟采用DN500和DN600的管路在此处穿管处进行变径处理,如下图所示,
阻力核算如下:
冷却水系统管路流量:(2x360+700)/2=710m³/h
DN400冷却管连接管管内流速:710/(∏*0.4052*3600)=0.383m/s
局部阻力损失计算公式:P=1/2(ζ*ρ*v2),查《实用供热空调设计手册》,此处管径变径的局部阻力系数取1.5
总的局部阻力P=0.5*1.5*1000*0.3832+0.5*1.5*1000*0.3832=220pa,及此处的变径导致的阻力增加约0.022m。