文档介绍：流体力学基础
流体物理性质 流体静力学基础 流体动力学基础 流体阻力及管路计算
4流体的阻力及管路计算
一、教学要求
【掌握内容】
（1） 摩擦阻力和局部阻力的概念
（2） 摩擦阻力和局部阻力的计算方法
（3）
(m)
H dt ,管材费f ,施工费f
2) wt , dU 一次投资I，阻力损失t ,动力消耗t ,日常管理费t
经济流速:使一次性投资与日常管理费用之和为最小值的速度。
影响经济流速的因素： ①管材价格；②施工费用；③能源价格；④管网结构：⑤流体性质：⑥生产工艺要求
厂 4 <200mm,we= 给排水工程<
经济流谨
经验数值
J 0 >200mm,we=0 1 ・ 2m/s
车间非主干管道的工业给水;we=O. 5〜3血$ 重油在管道中的流速we=H 3 — 压缩空汽及一股通凤采用We=15~20m/s 窑炉系统中炯消气体采甲 他=3〜4m/s
. 2简单管路的计算
管路：由管林 管件、阀件等按一定方式联接而成的供流体流动或输送的设施。
6 X 」
简单管路：从进口到出口，没有分支管径不变.
对简单管路两端写出伯努力方程：
***@1+舷1+£则 二***@2 +,矽2 +£內孑+知+另松 <9 £二d°⑥叭=吟上式为’
仙一血)+越⑵一 z2) =附+另矗
上式表明：静压头和儿何压头的变化用于克服管道中的摩擦阻力及局部阻力之总和。
&
简单管路计算内容包括：
已知管径国、管长/、流体输送量/和管路阻力系数丸，求流体通过管路的阻力损失。
已知管长/ ,流量7,允许的阻力损失为f,求管径
已知管径国，管长'，允许的阻力损失勺5,求流体的流速或流量。
【例题】20C的低压空气流过内径420mm,长60m的光滑金属管道，空气流量为4. 0m3/s,局部阻力 系数Y'=
求（1）管道的阻力损失。
（2）若要将流量增达到5. 0m3/s,而保持阻力不便，应选用多大的管径。
【解】（1）对于光滑金屈管选取丸铝°・0事
根据公式:
V 47
将 F 曲 代入上式得:
(—+ )
(2)当 7=5°m3/s,乙 1 ~ 3397. 27 (Pa) Pa 时，即:
( —+ )
=
4
加4
—+ =
整理后得：
用试凑发求得：R糾°・46酬 注:②③类问题较为复杂，由于管径未知，因而无法求算流速W、雷诺数尺&和摩擦系数丸，在这种 情况下，工程计算中常采用试差法求解。
. 4. 3管路的串联与并联
1、串联管路
。
特点2
串联管路中流体流动的总阻力为各管段阻力之和。
X处二沟胆+农戸+A +矗於+如+幅+…沟M
串联管道中无流体加入或排出，各管段流量相等。
(m3/s)
由上述特点可知:
结论：串联管路的总比阻抗等于各段管路分比阻抗之和。
2、并联管路
两根或两根以上的管道进口与进口相连，出口与出口相连，构成并联管道。
特点*
并联管路各支管的总阻力相等。
£隔=£為2 = 2聪=人=另h£
并联管路总管流量等于各支管流量之和。
刃 W + E + w+A+乙 (m3/s)
叫 A
=
由上述特点可知:
1
结论：并联管略总比阻抗平方根倒数和等于各支管比阻抗平方根倒数之和。
四、管道计算（二）
（作者：佚名本信息发布于2008年07月23 口，共有3222人浏览）［字体：人中小］
在要求达到的流量之卞，流体在管道中的流速因所选用的管道直径的人小而异。随着流速的 变化，压头损失也不同。在一定的流量之下，选用小直径的管道时，流速较高，阻力也跟着 升高。从阻力公式可以知道；
在既定的流量之下，流体流经管道时的压头损失随着管道直径的5次方成反比。由于阻力的 升高，输送流体的电耗亦随着增加。因此，为了节省输送流体时的电能，宜尽可能选用直径 较大的管道。
另一方面，选用较犬直径的管道时，由于管道的重量增加，势必增加管道的购置费用和 安装费用。
因此，在选择管道直径时，必须权衡这两方面的得失，解决管道的操作费用和投资费用 之间的矛盾，选出比较合理的管径。
另外，选择管道直径时，还要注意到流体的物理性质。对于粘度人、密度人，比较难以 输送的流体，当输送量不要求很大的时候，例如润滑油、燃料油等，流速不宜过人，甚至宜 在层流流态下输送。反之，对于粘度