液体阻力之局部阻力

液体阻力之局部阻力1、局部阻力流体在管路的进口、出口、弯头、阀门、扩大、缩小或流量计等局部位置流过时的阻力称为局部阻力。局部阻力的计算方法有两种：阻力系数法和当量长度法。什么叫局部阻力？2、阻力系数法克服局部阻力所引起的能量损失，也可以表示成动能

的一个函数，即（阻力系数法），计算公式如下：J/KgJ/m3

或者

Paζ

：局部阻力系数，一般由实验测定。下面从管道的突然扩大与突然缩小、管道的进口与出口、管件与阀门三个方面来讲解局部阻力系数。2、阻力系数法（1）突然扩大与突然缩小管路由于直径改变而突然扩大或缩小，所产生的能量损失按阻力系数公式计算，公式中的流速u均以小管的流速为准，局部阻力系数可根据小管与大管的截面积之比从下图的曲线上查得。[例1]流体由管径为1m的圆形管流入管径为2m的圆形管，查局部阻力系数。解：A小/A大=1/4=0.25；查左图（a）线；局部阻力系数ζ约为0.57。2、阻力系数法（2）进口与出口大进小：流体自容器进入管内，可看作从很大的截面A1突然进入很小的截面A2，即A2／A1≈0。查曲线（b），局部阻力系数

ζc=0.5，这种损失称为进口损失，ζc称为进口阻力系数。若管口圆滑或成喇叭状，则ζc相应减小，约为0.25～0.05。2、阻力系数法（2）进口与出口小进大：流体自管子进入容器或从管子直接排放到管外空间，可看作自很小的截面A1突然扩大到很大的截面A2，即A1／A2≈0，查曲线(a)

，局部阻力系数ζe=1，这种损失称为出口损失，相应的阻力系数ζe称为出口阻力系数。2、阻力系数法（3）管件与阀门管路上的配件如弯头、三通、活接头等总称为管件。不同管件或阀门的局部阻力系数可从如下表格或者有关手册中查得。3、当量长度法流体流经管件、阀门等所引起的能量损失可采用如下公式计算：J/KgJ/m3

或者

Pa上述公式与直管阻力公式类似，le称为管件或阀门的当量长度，其单位为m，表示流体流过某一管件或阀门的局部阻力，相当于流过一段与其具有相同直径、长度为le直管阻力。实际上是为了便于管路计算，把局部阻力折算成一定长度直管的阻力。3、当量长度法管件或阀门的当量长度数值都是由实验确定的。在湍流情况下某些管件与阀门的当量长度可共线图查得。先于图左侧的垂直线上找出与所求管件或阀门相应的点，又在图右侧的标尺上定出与管内径相当的一点，两点联一直线与图中间的标尺相交，交点在标尺上的读数就是所求的当量长度。[例2]截止阀全开，对应的管径为200mm，则它的当量长度约为：70m4、管路的总能量损失管路总能量损失又常称为总阻力损失，是管路上全部直管阻力与局部阻力之和。这些阻力可以分别用有关的公式进行计算。对于流体流经直径不变的管路时，如果把局部阻力都按当量长度的概念来表示，则管路的总能量损失为：：管路的总能量损失，J/kg；：管路上各段直管的总长度，m；：管路上全部局部阻力的当量长度之和，m；：管路上全部局部阻力的局部阻力系数之和；：流体流经管路的流速，m/s。4、管路的总能量损失[例3]

料液由常压高位槽流入精馏塔中。送液管为φ45×2.5mm、8m的钢管。管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个。塔的进料量为5m3/h，料液密度为900kg/m3，料液黏度为1.3mPa.S，试计算它的能量损失？解：分别计算直管阻力和局部阻力，采用阻力系数法计算局部阻力。（1）直管阻力管内流速：雷诺数：流动类型：湍流4、管路的总能量损失[例3]

料液由常压高位槽流入精馏塔中。送液管为φ45×2.5mm、8m的钢管。管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个。塔的进料量为5m3/h，料液密度为900m3/kg，料液黏度为1.3mPa.S，试计算它的能量损失？解：分别计算直管阻力和局部阻力，采用阻力系数法计算局部阻力。（1）直管阻力管内流速：雷诺数：流动类型：湍流金

属

管无缝的黄铜管、铜管及铝管新的无缝钢管或镀锌铁管新的铸铁管具有轻度腐蚀的无缝钢管具有显著腐蚀的无缝钢管旧的铸铁管0.01～0.050.1～0.50.30.2～0.30.5以上0.85以上非金属管干净玻璃管橡胶软管陶土排水管很好整平的水泥管石棉水泥管0.0015～0.010.01～0.030.45～6.00.380.03～0.84、管路的总能量损失[例3]

料液由常压高位槽流入精馏塔中。送液管为φ45×2.5mm、8m的钢管。管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个。塔的进料量为5m3/h，料液密度为900m3/kg，料液黏度为1.3mPa.S，试计算它的能量损失？解：分别计算直管阻力和局部阻力，采用阻力系数法计算局部阻力。（1）直管阻力管内流速：雷诺数：流动类型：湍流查表取管壁绝对粗糙度

ε=0.3mm，则4、管路的总能量损失[例3]

料液由常压高位槽流入精馏塔中。送液管为φ45×2.5mm、8m的钢管。管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个。塔的进料量为5m3/h，料液密度为900m3/kg，料液黏度为1.3mPa.S，试计算它的能量损失？解：分别计算直管阻力和局部阻力，采用阻力系数法计算局部阻力。（1）直管阻力管内流速：雷诺数：流动类型：湍流查表取管壁绝对粗糙度

ε=0.3mm，则4、管路的总能量损失[例3]

料液由常压高位槽流入精馏塔中。送液管为φ45×2.5mm、8m的钢管。管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个。塔的进料量为5m3/h，料液密度为900m3/kg，料液黏度为1.3mPa.S，试计算它的能量损失？解：分别计算直管阻力和局部阻力，采用阻力系数法计算局部阻力。（1）直管阻力管内流速：雷诺数：流动类型：湍流查表取管壁绝对粗糙度

ε=0.3mm，则

查λ=0.0394、管路的总能量损失[例3]

料液由常压高位槽流入精馏塔中。送液管为φ45×2.5mm、8m的钢管。管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个。塔的进料量为5m3/h，料液密度为900m3/kg，料液黏度为1.3mPa.S，试计算它的能量损失？解：分别计算直管阻力和局部阻力，采用阻力系数法计算局部阻力。（1）直管阻力4、管路的总能量损失[例3]

料液由常压高位槽流入精馏塔中。送液管为φ45×2.5mm、8m的钢管。管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个。塔的进料量为5m3/h，料液密度为900m3/kg，料液黏度为1.3mPa.S，试计算它的能量损失？解：分别计算直管阻力和局部阻力，采用阻力系数法计算局部阻力。（1）直管阻力（2）局部阻力局部阻力有：180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个，以及料液进入精馏塔中的进口，查表找局部阻力系数。4、管路的总能量损失[例3]

料液由常压高位槽流入精馏塔中。送液管为φ45×2.5mm、8m的钢管。管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个。塔的进料量为5m3/h，料液密度为900m3/kg，料液黏度为1.3mPa.S，试计算它的能量损失？解：分别计算直管阻力和局部阻力，采用阻力系数法计算局部阻力。（1）直管阻力（2）局部阻力局部阻力有：180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个，以及料液进入精馏塔中的进口，查表找局部阻力系数。4、管路的总能量损失[例3]

料液由常压高位槽流入精馏塔中。送液管为φ45×2.5mm、8m的钢管。管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个。塔的进料量为5m3/h，料液密度为900m3/kg，料液黏度为1.3mPa.S，试计算它的能量损失？解：分别计算直管阻力和局部阻力，采用阻力系数法计算局部阻力。（1）直管阻力（2）局部阻力查阻力系数：进口

ζ1=0.5180˚回弯头

ζ2=1.590˚标准弯头

ζ3=0.75全开标准截止阀

ζ4=6.44、管路的总能量损失[例3]

料液由常压高位槽流入精馏塔中。送液管为φ45×2.5mm、8m的钢管。管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个。塔的进料量为5m3/h，料液密度为900m3/kg，料液黏度为1.3mPa.S，试计算它的能量损失？解：分别计算直管阻力和局部阻力，采用阻力系数法计算局部阻力。（1）直管阻力（2）局部阻力4、管路的总能量损失[例3]

料液由常压高位槽流入精馏塔中。送液管为φ45×2.5mm、8m的钢管。管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个。塔的进料量为5m3/h，料液密度为900m3/kg，料液黏度为1.3mPa.S，试计算它的能量损失？解：分别计算直管阻力和局部阻力，采用阻力系数法计算局部阻力。（1）直管阻力（2）局部阻力（3）总阻力Σhf

=

hf+

h΄f=4.72+5