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文档简介

1、流体阻力系数一个物体在流体（ 液体 或气体）中和流体有相对运动时，物体会受到流体的阻力。阻力的方向和物体相对于流体的速度方向相反，其大小和相对速度的大小有关。在相对速率v 较小时，阻力f 的大小与v 成正比：f = kvv式中比例系数k 决定于物体的大小和形状以及流体的性质在相对速率较大以致于在物体的后方出现流体漩涡时,平方成正比。对于物体在空气中运动的情形, 阻力f = C Av v/2.阻力的大小将与式中，是空气的密度,A是物体的有效横截面积，C 为阻力系数 。物体在流体中下落时，受到的阻力随速率增大而增大，当阻力和重力平衡时，物体将以匀速下落。物体在流体中下落的最大速率称为终极速率，又称

2、为收尾速率。对在空气中下落的物体，它的终极速率为：如图关键字： 2.2.4 流体流动阻力的计算流动阻力的大小与流体本身的物理性质、流动状况及壁面的形状等因素有关。化工管路系统主要由两部分组成，一部分是直管，另一部分是管件、阀门等。相应流体流动阻力也分为两种：直管阻力： 流体流经一定直径的直管时由于内摩擦而产生的阻力；局部阻力： 流体流经管件、阀门等局部地方由于流速大小及方向的改变而引起的阻力。1. 流体在直管中的流动阻力如图 1-24 所示，流体在水平等径直管中作定态流动。在 1- 1和 2- 2截面间列柏努利方程，因是直径相同的水平管，若管道为倾斜管，则由此可见，无论是水平安装，还是倾斜安装

3、，流体的流动阻力均表现为静压能的减少，仅当水平安装时，流动阻力恰好等于两截面的静压能之差。把能量损失表示为动能的某一倍数。令则（ 2-19 ）式（ 2-19 ）为流体在直管内流动阻力的通式，称为范宁（ Fanning 系数，称为 摩擦系数 或摩擦因数 ，与流体流动的 Re 及管壁状况有关。）公式。式中为无因次根据柏努利方程的其它形式，也可写出相应的范宁公式表示式：压头损失（ 2-20 ）压力损失(2-21)值得注意的是，压力损失 是流体流动能量损失的一种表示形式，与两截面间的压力差意义不同，只有当管路为水平时，二者才相等。应当指出，范宁公式对层流与湍流均适用，只是两种情况下摩擦系数湍流时摩擦系

4、数 分别讨论。不同。以下对层流与（ 1） 层流时的摩擦系数流体在直管中作层流流动时摩擦系数的计算式：（ 2-22 ）即层流时摩擦系数 是雷诺数 Re 的函数。（ 2）湍流时的摩擦系数（ 2-23 ）图 2-14 摩擦系数 与雷诺数 Re 及相对粗糙度 的关系即湍流时摩擦系数是 Re和相对粗糙度的函数，如图2-14所示，称为莫狄（Moody）摩擦系数图。2 局部阻力局部阻力有两种计算方法：阻力系数法和当量长度法。（ 1）阻力系数法克服局部阻力所消耗的机械能，可以表示为动能的某一倍数，即（ 2-24 ）式中 称为 局部阻力系数，一般由实验测定。常用管件及阀门的局部阻力系数见教材。（ 2）当量长度法即将流体流过管件或阀门的局部阻力，折合成直径相同、长度为的直管所产生的

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