例：20℃的水，以1m/s的速度在直径为Φ60×3.5mm 的钢管中流动。 求：水通过100m长直管的压强降△p及压头损失H
例:20℃的水，以1 m/s的速度在直径为 603.5mm 的钢管中流动。 求：水通过100m长直管的压强降Δpf及压头损失Hf
解：从教材附录中可查出在20℃时，水的P=998.2Kg1m3,4=1.005×103Pa., d=60-3.5×2=53x%,1=100m,u=1/s Re d-p_0.053x1×998.2=5.26×104 流动为湍流 4 1.005×10-3 查教材表，取钢管的管壁绝对粗糙度，￡=0.2mm 80.2 =0.004查莫狄图，可得λ=0.03 d53 压强降△p,=元.1.p0=0.03×10×9982x1 =2.83×104Pa d 2 0.053 2 .1.2 h="d 2 0.03×100x12 所以压头损失H,= g 0.0532=2.89m水柱。 9.81
解：从教材附录中可查出在20℃时，水的 4 3 5.26 10 1.005 10 0.053 1 998.2 Re d u 流动为湍流 查教材表，取钢管的管壁绝对粗糙度， 0.2mm 。 0.004 53 0.2 d 查莫狄图，可得λ＝0.03 压强降Δpf ＝ Pa u d l 4 2 2 2.83 10 2 998.2 1 0.053 100 0.03 2 所以压头损失 m g u d l g h H f f 2.89 9.81 2 1 0.053 100 0.03 2 2 2 水柱
3.非圆形直管的流动阻力计算 一般说来，截面形状对速度分布及流动阻力的大小都会有影响 实验表明，对于非圆形截面的通道，可以用一个与圆形管直径相 当的“直径”来代替，称作当量直径，用d表示。当量直径等于4倍 水力半径r A 流体流通截面 水力半径 rHT (1-56) 流体润湿周边总长度 当量直径d。=4r (1-57) 4×流体流通截面 d =4×水力半径 流体润湿周边总长度 对于直径为d的圆形管子，由水力半径的定义可知 .4 πd d或d。=4=d
3.非圆形直管的流动阻力计算 一般说来，截面形状对速度分布及流动阻力的大小都会有影响 实验表明，对于非圆形截面的通道，可以用一个与圆形管直径d相 当的“直径”来代替，称作当量直径，用de表示。当量直径等于4倍 水力半径rH。 水力半径 （1-56） 当量直径 （1-57） 对于直径为d 的圆形管子，由水力半径的定义可知 4 4 e d 流体流通截面 水力半径 流体润湿周边总长度 H A r 流体流通截面 流体润湿周边总长度 4 e H d r 2 4 4 4 H e H d A d r d r d d 或
特别： π 4 d 对于圆形管： d. πd 对于矩形管： 2ab a+b 对于正方形管： d。=a=b 对于正三角形管： d。= a 3 对于套环管！ d。=D内-d外
特别： 2 4 4 e d d d d 对于矩形管: 2 e ab d a b 对于正方形管: e d a b 对于正三角形管: 3 3 e d a e 对于套环管: d D内 d外 D d 对于圆形管:
流体在非圆形管内作湍流流动时.在计算h及Re的有关表达式 中，均可用d代替d。但需注意： (1)不能用d.来计算流体通道真实的截面积，流速和流量。 (2)滞流时，λ的计算式须修正，=C/Re C值随流通形状而变，如表1-6所示。 表1-6某些非圆形管的常数C值 非圆形管的截 正方 等边三 环形 长方形 长方形 面形状 形 角形 长：宽=2：1 长：宽=4：1 常数C 57 53 96 62 73
C值随流通形状而变，如表1-6所示。 流体在非圆形管内作湍流流动时.在计算hf及Re的有关表达式 中，均可用de代替d 。但需注意: （1）不能用de来计算流体通道真实的截面积，流速和流量。 （2）滞流时，λ的计算式须修正,λ=C/Re 表1-6 某些非圆形管的常数C值 非圆形管的截 面形状 正方 形 等边三 角形 环形 长方形 长︰宽＝2︰1 长方形 长︰宽＝4︰1 常数C 57 53 96 62 73