如何计算流体阻力? 流体內部是什么样子
如何计算流体阻力？
流体流动阻力 ·流体在管路系统中的流动可以分为 在均匀直管中的流动,产生以表面摩擦为主的沿程 阻力 在各种管件(象阀门、弯管、设备进出口等)中的流动, 由于流道变向、截面积变化、流道分叉汇合等产生 以逆压差或涡流为主的局部阻力 为了克服阻力,要消耗部分能量,称为阻力损失。这些 阻力损失的直接表现是流体流过管路系统的压强降或压 头损失。 流动阻力的表示方法 摩擦因数(沿程阻力); 阻力系数和当量长度局部阻力)
流体流动阻力 • 流体在管路系统中的流动可以分为 – 在均匀直管中的流动，产生以表面摩擦为主的沿程 阻力 – 在各种管件(象阀门、弯管、设备进出口等)中的流动， 由于流道变向、截面积变化、流道分叉汇合等产生 以逆压差或涡流为主的局部阻力。 • 为了克服阻力，要消耗部分能量，称为阻力损失。这些 阻力损失的直接表现是流体流过管路系统的压强降或压 头损失。 • 流动阻力的表示方法 – 摩擦因数(沿程阻力)； – 阻力系数和当量长度(局部阻力)
摩擦因数 ou Ap=n )W=元 d2h=z3、ln2 d 2g · Fanning公式 计算内寒擦阻力的通式,适用不可压缩流体的稳流动 ·同时适宜层流和湍流。但针对两种流烈的计算方法不同 ·挛擦因数、阻力损失与流速的关系
摩擦因数 g u d l h u d l w u d l p f f 2 2 2 2 2 2 = → = → = • Fanning公式 • 计算内摩擦阻力的通式，适用于不可压缩流体的稳态流动 • 同时适宜层流和湍流，但针对两种流型的计算方法不同 • 摩擦因数、阻力损失与流速的关系
摩擦因数计算方法 圆管层流:解析法 圆管湍流:因次分析國 光滑管 其咆(类似律、唯理论) ·粗糙情况的影响 ·研究结果:经验关联式□算图 非圆形管」 局部阻力
摩擦因数计算方法 –圆管层流：解析法 –圆管湍流： 因次分析 其它(类似律、唯象理论) • 粗糙情况的影响 • 研究结果：经验关联式 算图 –非圆形管 –局部阻力 光滑管
Fanning公式-摩擦因数入的定义: 4=2my2 d 2 d 2 g 圆管层流亠 Hagen-Poiseuille公式: 摩擦因 pR 32ul1 8 32d 沉数 比较 Hagen- Poiseuille公式和 Fanning公式,得: 阻 圆管层流的摩擦因数:26464 力 d Re
摩擦因数& 圆管层流流动阻力 2 2 2 32 8 32 d lu p l pd u l pR u b b b → = → = = Hagen -Poiseuille公式： Fanning公式 -摩擦因数 的定义： gu dl h u dl w u dl p f f 2 2 2 2 2 2 = → = → = 比较Hagen -Poiseuille公式和Fanning公式，得： 圆管层流的摩擦因数： Re 64 64 = = du 5