《化工原理》课程教学资源（讲稿）第1章 流体流动-4

1.5流体在管内的流动阻力王晶课件学1.5.1流体在直管内的流动阻力东理工大工学院概述流动阻力产生的原因阻力产生根源a.流体有粘性，流动时产生内摩擦b.固体表面促使流动流体内部发生相对运动阻力产生的条件c.流动阻力大小与流体本身物性（主要为μ,p）,壁面形状及流动状况等因素有关直管摩擦损失学院2.流动阻力分类直管（等径或不等径）管路输送系统Zh，=直管阻力+局部阻力管件或阀门=h, +h, (J/kg)局部摩擦损失

1.5.1 流体在直管内的流动阻力 一. 概述 1．流动阻力产生的原因 1.5 流体在管内的流动阻力 c.流动阻力大小与流体本身物性（主要为,）,壁面形状及 流动状况等因素有关。 a.流体有粘性，流动时产生内摩擦——阻力产生根源 b.固体表面促使流动流体内部发生相对运动——阻力产生的条件 2．流动阻力分类    直管(等径或不等径) 管路输送系统 管件或阀门 直管摩擦损失 ' 局部摩擦损失 f f f h h h      直管阻力 局部阻力 (J/kg)

课件课件大学3.直管中流体摩擦阻力损失的测定学院理证uP2PZ+W=伯努利方程hy1-2gz,+gz.→22P由于：u=uz（等径直管，稳定流动HS2+P流体摩擦阻力损失为：h,=gi+工学院PCPi-P24p对于水平等径直管：-(J/ kg)htPP山东化学化化学

3．直管中流体摩擦阻力损失的测定 2 2 1 1 2 2 1 2 1 2 2 2 f u p u p gz W gz h           由于： ——伯努利方程 u1 2  u 等径直管，稳定流动 流体摩擦阻力损失为： 1 2 f 1 2 p p h gz gz                   对于水平等径直管：   1 2 f p p p h J kg      

课件流体在直管中的流动阻力损失计算学院32ulu哈根一泊稷叶方程Hagen-PoiseuilleAp832uluApX故摩擦阻力损失d'pPu?716464μ将上式改写为：hf22dpudRed学S64令：元二层流，瑞流均适用hRe东王摩擦系数，量纲为1的系数瑞流时，摩擦系数的计算式不同上式为圆形直管阻力损失的计算通式，称为范宁公式

二. 流体在直管中的流动阻力损失计算 2 32 lu p d    Hagen-Poiseuille 哈根－泊稷叶方程 2 32 f p lu h d     故摩擦阻力损失   将上式改写为： 2 2 64 64 2 Re 2 f l u l u h d u d d         2 2 f l u h d 令：     Re 64   上式为圆形直管阻力损失的计算通式,称为范宁公式. 层流，湍流均适用 摩擦系数，量纲为1的系数 湍流时，摩擦系数的计算式不同

如图所示用泵将储槽中的某油品以40m3/h的流量输送到高位槽。两槽的液位差为20m，输送管的规格为Φ108mm×4mm，管子总长为450m（包括所有局部阻力的当量长度在内）。试计算泵的输入功。设两槽液面恒定，油品的密度为890kg/m3，粘度为0.187Pa·s。（如需选择截面，请直接在图上标出）解：由题意得u=q/A=40×4/(3600×3.14×0.12)=1.415m/sRe=dup/μ=0.1X1.415X890/0.187=673.65<2000所以其流动类型为层流选择下储槽上液面为1-1面，上储槽上液面为2-2面20m以1-1面为基准面，在两截面间列机械能恒算式得gz,+u2/2+p,/ p +W=gz,+u,2/2+p2/ p +Eh,因为: u,=u, =0 zI=0z,=20mPl(表）=P2（表）=0所以W=20×9.81+Zh因为是层流，所以入=64/Re=64/673.65=0.095Zh.=入X1/dXu2/2=0.095X450/0.1X1.4152/2=427.98(J/Kg)W=624.2J/KgY

如图所示用泵将储槽中的某油品以40m3 /h的流量输送到高位槽。两槽 的液位差为20m，输送管的规格为Ф108mm×4mm，管子总长为 450m(包括所有局部阻力的当量长度在内)。试计算泵的输入功。设两 槽液面恒定，油品的密度为890kg/m3 ，粘度为0.187Pa·s。 （如需选择截面，请直接在图上标出）

瑞流时的摩擦阻力损失计算三晶课件1.管壁粗糙度对入的影响学院即(1) 按材料性质和加工情况，将管道分为两类，水力光滑管：如玻璃管，黄铜管，塑料管等粗糙管：如钢管，铸铁管，水泥管等课件管壁粗糙度的定义有单位，绝对粗糙度以表示，一一壁面凸出部分的平均高度，为长度单位（m）相对粗糙度绝对粗糙度与管径的比值，即c/d，量量纲为1的11常数

三、湍流时的摩擦阻力损失计算 1.管壁粗糙度对λ的影响 （1）按材料性质和加工情况，将管道分为两类，即 水力光滑管: 如玻璃管，黄铜管，塑料管等 粗糙管: 如钢管，铸铁管，水泥管等。 管壁粗糙度的定义 绝对粗糙度－－壁面凸出部分的平均高度，以ε 表示，有单位， 为长度单位（m）。 相对粗糙度－－绝对粗糙度与管径的比值，即ε/d，量纲为1的 常数