化工原理流体静力学课件5-阻力计算.ppt

《化工原理流体静力学课件5-阻力计算.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、一、生产管路的组成直管管件（弯头、三通）、阀门管路阻力直管阻力局部阻力∴流经管路的总能量损失∑hf=hf+h/f=直管阻力+局部阻力第五节流动流体阻力计算二、直管阻力计算得(1)（2）在1-2两截面间列能量衡算式，得(2)（1）对1-2管段作受力分析lp2p1F/ud1122或即：等径水平管…两截面间的压差——流体流经该管段的能量损失将式(1)代入式(2)得：(3)—摩擦系数(4)直管阻力计算通式令1.层流Hagen-Poseuille方程即流体作层流时，pu例1-6某油田用300mm15mm的钢管输送50℃原油至炼油厂。管线总长（包括局部阻力）为16

2、0km，送油量为280t·h-1。在50℃时原油的密度为890kg·m-3，粘度为0.187Pa·s，设油管水平铺设，油管承受压力为6MPa。问中途需设几个加压站？解题过程：①判流型（求Re)②求压降△p③确定加压站个数（3个）2.湍流——管壁绝对粗糙度，mmd——相对粗糙度湍流程度较小湍流程度大——层流底层厚度4过渡区求解直管阻力步骤：①由u求判流型②层流求hf湍流查求hfRe思考：同一段管路，在流量一定时，由原来的水平安装改成垂直安装，阻力损失是否相同？uu三、局部阻力流道改变、流道截面积变化流体质点剧烈碰撞、摩擦流向、速度大小突然变

3、化边界层脱体边界层分离旋涡产生流体倒流边界层内局部阻力形成边界层与固体壁面相脱离出现在管件内部及邻近的上下游区域1.阻力系数法①-局部阻力系数②u-取高流速u1u2③突然缩小，④突然扩大，思考：（a）图中若流向改变，阻力损失_____（增大、减小或不变）？(图a)（图b）(图a)（图b）2.当量长度法le–当量长度，md–与管件相连的管路内径四、管路总阻力损失或：注：当管路由异径管组成时，应分段求阻力损失。例1-7如图已知qm=2104kg·h-1，流体密度为860kg·m-3，粘度为6.510-4Pa·s。吸入管路长为20m，其中装有90°弯头一个；压出

4、管路长为50m，其中装有三个闸阀（全开）和一个90°弯头。注：压出管直径为57mm3mm，吸入管直径为108mm4mm。求所需泵提供的能量。解：取1-1、2-2截面基准面：1-1截面11221122取查1122查五、非圆形管路ab(1)定义：流体流通截面积A流体润湿周边=4de(1)当量直径(2)(3)注：如：环行通道试分析：有一排风管道，原设计为矩形管道，但发现排风效果不好，应如何改进？例1-8有一套管式换热器，内管为25mm1.5mm，外管为45mm2.0mm。套管环隙通以冷却用的盐水，其流量为2.5t∙h-1，=1150kg∙m-3，

5、=1.210-3Pas。试判断该盐水的流动型态。解：de=41mm–25mm=16mm4000环隙间的盐水作湍流流动六、降低流动流体阻力的途径(1)管路铺设尽可能短，尽量走直线、少拐弯；(2)尽量不装不必要的管件和阀门；(3)管径—d适宜思考如图所示（两槽均为恒位槽）AB阀A全开，阀B半开。当去掉阀A后，其他条件不变。此管路系统流体的体积流量（）。B（1）增大（2）减小（3）不变