复习AP =2A2P2 =常数连续性方程2eu12P1P2+W。+：柏努利方程Z1g ++En?=z2g+2200Zl.+Z1能量损失计算(2Zhf:>d26464μL摩擦系数层流:=几=Re.dupRedd.u·p雷诺准数Re=u
u1A1ρ1 = u2 A2ρ 2 = = d f ε λ Re, µ d ⋅u ⋅ ρ 连续性方程 常数 能量损失计算 摩擦系数 雷诺准数 柏努利方程 复习 Re＝ 2 2 i （ i ）u d l l h e f λ + Σζ Σ + Σ Σ = 1 ρ µ λ du 64 = Re 64 层流： =
一圆形直管阻力所引起能量损失的通式pu2-Apf=phtV?-范宁公式32puluAP哈根-泊设叶公式d2646464μ层流时，哈根-泊逻叶公式与范宁公式对比，得：入=dupdupRe层流流动时，当体积流量为V的流体通过直径不同的管路时，32ulTd3可见：128ulVsAp.o-p与管径d的关系如何？A层流流动时，u不变，d变为原来的1/2时，△p与管径d的关系如何？层流流动时，d不变，u变为原来的2倍时，△p与流速u的关系如何？图1-27摩擦系数入与雷诺数Re及相对粗糙度c/d的关系图2
2 2 2 f f l u p h d ρ ∆= = ⋅ ρ λ —圆形直管阻力所引起能量损失的通式 -范宁公式 2 32 d lu Pf µ ∆ = ——哈根-泊谡叶公式 层流时，哈根-泊谡叶公式与范宁公式对比，得： ρ µ λ du 64 = µ duρ 64 = Re 64 = 层流流动时，当体积流量为V s 的流体通过直径不同的管路时， △pf 与管径d的关系如何？ 2 2 4 32 d d V l P s f π µ ∆ = 4 128 d lVS π µ = 4 1 pf d 可见：∆ ∝ 图1-27摩擦系数λ与雷诺数Re及相对粗糙度ε/d的关系图 层流流动时，u不变，d变为原来的1/2时，△pf 与管径d的关系如何？层流流动时 ，d不变，u变为原来的2倍时，△pf 与流速u的关系如何？
水力半径：流体在流道里的流通截面A与润湿周边长II之比rH=会圆形直径为其水力半径的4倍即：d=4rH。非圆形管：用当量直径d。表示，d。=4rH注意：d.用于端流情况下的阻力计算比较可靠。注意：不能用当量直径计算流体通过的截面积、流速和流量Re准数中的流速u是指流体的真实流速，不能用d,计算。管路局部阻力计算：阻力系数法=5兰Ap, =spu?或22当量长度法h=%或=u?d2d2管路系统中的总能量损失=管路上流动阻力与局部阻力之和Zh, =(aZl+2l +Z5)(1-63)d3
3 水力半径：流体在流道里的流通截面A与润湿周边长Π之比 Hr Α = Π 圆形直径为其水力半径的4倍即：d=4rH。非圆形管：用当量直径de表示，de ＝4rH 注意： de用于湍流情况下的阻力计算比较可靠。 注意：不能用当量直径计算流体通过的截面积、流速和流量； Re准数中的流速u是指流体的真实流速，不能用de计算。 管路局部阻力计算：阻力系数法 当量长度法 2 2 ' u hf = ξ 2 ' 2 f u p ρ 或 ∆ = ξ 2 2 u d l p e f ρ 或Σ∆ ′ = λ 2 ' 2 e f l u h d = λ 管路系统中的总能量损失=管路上流动阻力与局部阻力之和 （ ） （1 63） 2 2 i i + Σ − Σ + Σ Σ = u d l l h e f λ ζ
1-6管路计算管路计算的分类1、2、简单管路的计算3、复杂管路的计算4阻力对管路的影响
4 1-6 管路计算 1、管路计算的分类 2、简单管路的计算 3、复杂管路的计算 4、阻力对管路的影响
四大工程霍尔果菜青藏铁路西气东输UUVaE爱电乐送三大通旧示图引亲入津呼和潜特。河引入店品老手天津北部通道引黄济青南水北调西电东送青品中部通道A东线方案郑州0中线方案南部通道湖乡州海丹江口水库I南京东井
5
【化工管路的组成】一部分是直管，另一部分是管件、阀门简单直管分支、汇合
阀门 简单直管、 分支、汇合
1、管路计算的分类对于给定的流体输送任务（如一定的流设计型体的流量），选用合理且经济的管路管路计算关键：流速的选择操作型管路系统已固定，要求核算在某给定条件下的输送能力或某项技术指标7
管 路 计 算 设计型 操作型 对于给定的流体输送任务（如一定的流 体的流量），选用合理且经济的管路。 关键：流速的选择 管路系统已固定，要求核算在某给定条 件下的输送能力或某项技术指标 1、管路计算的分类 7
三种计算：1）已知流量和管段参数（管径、管长直接计算、管件、阀门），计算管路系统的阻力损失20给定流量、管长、所需管件和允d、u未知许压降，计算管路直径试差法或Re无法求3）已知管道尺寸，管件和允许压强迭代法入无法确定降，求管道中流体的流速或流量计算依据①连续性方程：②机械能衡算方程：③阻力损失计算8
三种计算： 1）已知流量和管段参数（管径、管长 、管件、阀门），计算管路系统的 阻力损失 2） 给定流量、管长、所需管件和允 许压降，计算管路直径 3）已知管道尺寸，管件和允许压强 降，求管道中流体的流速或流量 直接计算 d、u未知 试差法或 迭代法 Re无法求 λ无法确定 计算依据 ① 连续性方程；② 机械能衡算方程； ③ 阻力损失计算。 8
适宜管径费对于圆形管道：总费用用4qvd=设备费元u操作费流量一般由生产任务决定。d流速选择：d适宜d个→ul→设备费用个均衡考虑一→流动阻力一→动力消耗\一操作费1一般情况，密度大的流体，流速小，反之流速较大
4qV d π u = 对于圆形管道： 流量qV一般由生产任务决定。 流速选择： 适宜管径 d ↑→ u↓ →设备费用↑ 流动阻力↓ →动力消耗↓ →操作费↓ 均衡 考虑 d d适宜 费 用 总费用 设备费 操作费 一般情况，密度大的流体，流速小，反之流速较大。9
流体从入口到出口是在一条管路中流动的，简单管路没有出现流体的分支或汇合的情况串联管路：不同管径管道连接成的管路2管路4存在流体的分流或合流的管路复杂管路m并联管路、分支管路423mm342m210
管路 简单管路 复杂管路 流体从入口到出口是在一条管路中流动的， 没有出现流体的分支或汇合的情况 串联管路：不同管径管道连接成的管路 存在流体的分流或合流的管路 并联管路 、分支管路 1 2 3 A B 1 1 2 2 3 3 4 5 4 5 m m1 m3 m2 1 2 3 4 10