第一章动量传输 第十讲: 动量传输中的阻力 本课的基本要求 「光滑Re 1.掌握管流摩阻计算方法及的确定方法 粗糙Re 2.掌握管流局部阻力损失计算方法 3.掌握管流系统的阻力损失计算及减少阻力损失的 途径。 出>
1 第十讲： 动量传输中的阻力 一、本课的基本要求 1．掌握管流摩阻计算方法及的确定方法 Re Re 粗糙 光滑 2．掌握管流局部阻力损失计算方法。 3．掌握管流系统的阻力损失计算及减少阻力损失的 途径。 第一章 动量传输
第一章动量传输 本课的重点、难点 重点:管流摩阻、局部阻力损失计算。 难点:应用。 退出
2 二、本课的重点、难点： 重点：管流摩阻、局部阻力损失计算。 难点：应用。 第一章 动量传输
第一章动量传输 1.4.1不可压缩流体的管流摩阻 摩擦阻力损失简称为摩阻,以h表示。层流、紊流 1.圆管层流摩阻(理论推导从略) 16L64L64L Pw,R PW, DD Re DD 64 摩擦系数 Re L 1 或 Powa(1+Bt) Pa D 2 D 2 2.圆管内紊流摩阻(半理论、半经验方法) 退出 上1
3 1.4.1 不可压缩流体的管流摩阻 摩擦阻力损失简称为摩阻，以hf表示。层流、紊流 ⒈ 圆管层流摩阻（理论推导从略） D L D L Re 64 D L w D 64 w R 16 L k z 2 z = = = = Re 64 = 摩擦系数 2 f w 2 1 D L h = 或 w (1 t) 2 1 D L h 2 f = 0 0 + Pa ⒉ 圆管内紊流摩阻(半理论、半经验方法) 第一章 动量传输
第一章动量传输 (1)光滑圆管内的摩阻h=5 D 2 式中紊流下圆管的摩擦系数。 尼古拉兹修正式.1=2 grEy5-0.8 0.3164Re=3×103~10 布拉修斯修正式5 RQ3Re=4×103-10 (2)粗糙圆管内的摩阻 △绝对粗糙度;△/D=A一相对粗糙度 尼古拉兹实验曲线:图1-4-2P58 退出 上1
4 ⑴ 光滑圆管内的摩阻 2 f w 2 1 D L h = 式中⎯紊流下圆管的摩擦系数。 尼古拉兹修正式: 2 Re 0 8 1 = lg − . 布拉修斯修正式： 0 25 Re 0 3164 . . = = = 3 5 3 8 Re 4 10 10 Re 3 10 10 ~ ~ ⑵ 粗糙圆管内的摩阻 ⎯绝对粗糙度； D = ⎯相对粗糙度。 尼古拉兹实验曲线：图1-4-2 P58 第一章 动量传输
第一章动量传输 64 AB层流区:与R有关,△无关。Re△2>△3)。 退出 上1 2.62.83.03.2343.63.84.04.24.44.64.85.05.2545.65.8kgRe 图1-42尼古拉兹实验曲线
5 第一章 动量传输 AB 层流区：与Re有关， 无关。 Re 2300 Re 64 = BC 层流向紊流过渡的区域：的变化不明显，2300<Re<105 ， 一般按光滑区处理。 CD 紊流光滑管流区：Re有关，4103<Re<105 ， 布拉修斯修正式。 CC 紊流粗糙管过渡区：Re、 有关。 CE 紊流粗糙管区： 有关，Re无关， 1 2 3 阻力平方区 ( )
第一章动量传输 出现的原因?层流:h与R有关 紊流:层流底层出现 当△层流底层h卢与Ra、△有关 当△>>层流底层b与△有关。 退出 上1
6 出现的原因？ 紊流：层流底层出现 层流：hf与Re有关 当层流底层 hf与Re、有关 当>>层流底层 hf与有关。 第一章 动量传输
第一章动量传输 0.25 △68 计算的通用式:5=0.1+ Re>2300 e 在工程计算中常采用经验公式: 金属管道:=0.25 砖砌管道:2=0.05 3.非圆形管道的摩阻h=5 L Pw2 Pa D,2 当量直径或水力学直径D4A A管道的截面积,m2;S管道的周长,m。[例1-4-1]P59 退出 上1
7 计算的通用式： 0 25 Re 68 D 0 11 . . + = Re 2300 在工程计算中常采用经验公式： 金属管道： = 0.25 砖砌管道： = 0.05 ⒊ 非圆形管道的摩阻 2 f w D 2 L h = 当 Pa 当量直径或水力学直径： S 4A D当 = A⎯管道的截面积，m2；S⎯管道的周长，m。[例1-4-1] P59 第一章 动量传输
第一章动量传输 14.2管流局部阻力损失(经验方法) 流体的流向和流速变化引起 h=k 2 k局部阻力系数,经验法,查附表6。 注意:k与W的对应。 1.4.3管流系统的阻力损失 h,=h+hh,=∑ D +kl=w2 Pa 1.减少流体阻力损失 (1)“经济流速”的进料 h.√ 综合考虑 D↑投资增加 出 上1
8 1.4.2 管流局部阻力损失(经验方法) 流体的流向和流速变化引起 2 r w 2 h k = k⎯局部阻力系数，经验法，查附表 6。 注意：k与w的对应。 1.4.3 管流系统的阻力损失 L f r h = h + h 2 L w 2 k D L h = + Pa ⒈ 减少流体阻力损失 ⑴ “经济流速”的选择： D 投资增加 w hL 综合考虑 第一章 动量传输
第一章动量传输 2)小尽量减少转弯或截面变化 90°→圆转弯突然→逐渐扩大(收缩) (3)h八以尽量选用光滑管 2.计算方法 (1)串联管路:特点:各段流量相同,∑h。 (2)并联管路:特点:阻损相同,∑Q烟囱。[例1-4-2]P62 退出 上1
9 ⑵ hr 尽量减少转弯或截面变化 90→圆转弯 突然→逐渐扩大(收缩) ⑶ hf L尽量 选用光滑管 ⒉ 计算方法 ⑴ 串联管路：特点：各段流量相同， L h 。 ⑵ 并联管路：特点：阻损相同， ，烟囱。 Q [例1-4-2] P62 第一章 动量传输
第一章动量传输 作业 P11434P11539 退出 E回 上1 10
10 作业: P114 34 P115 39 第一章 动量传输 返回