化工原理管路计算

1.5管路计算

1.5.1简单管路

1.5.2复杂管路

2023/11/2011.5.1简单管路

一、特点

（1）流体通过各管段的质量流量不变，对于不可压缩流体，则体积流量也不变。

(2)整个管路的总能量损失等于各段能量损失之和。qv1,d1qv3,d3qv2,d2不可压缩流体2023/11/202二、基本方程连续性方程：柏努利方程：阻力计算：如流路上管径有变化，且存在多个局部阻力，则需要逐段逐个计算流速，再根据相应的摩擦系数或局部阻力系数计算阻力损失。2023/11/203已知：流量qV

、管长l，管件和阀门，管径d，粗糙度

求：∑hf

,

输送所需总压头或输送机械的功率。（1）摩擦损失计算

W例题1-182023/11/204已知：管子d

、、l，管件和阀门，供液点z1.p1，

需液点的z2.p2，输送机械W；

求：流体流速u及供液量qV。（2）流量计算

2023/11/205试差步骤：（1）列柏努利方程,求得∑hf

；（2）试差：符合？可初设阻力平方区之值注意：若已知流动处于阻力平方区或层流，则无需试差，可直接解析求解。2023/11/206已知：流量qV，管子、l，管件和阀门，供液点z1.p1，需液点的z2.p2，输送机械W等；

求：管径d。

（3）管径计算

用试差法解决。2023/11/207三、阻力对管内流动的影响pApBpaF11

22

AB

阀门F开度减小时：（1）阀关小，阀门局部阻力系数↑→hf,A-B

↑→流速u↓→即流量↓；

（2）在1-A之间，由于流速u↓→hf,1-A

↓

→pA

↑

；

（3）在B-2之间，由于流速u↓→hf,B-2

↓

→pB

↓。

2023/11/208例1-9粘度30cP、密度900kg/m3的某油品自容器A流过内径40mm管路进入容器B。两容器均敞口，液面视为不变。管路中有一阀门，阀前管长50m,阀后管长20mp1p2ABpapa(均包括所有局部阻力的当量长度)。当阀门全关时，阀前后压力表读数分别为8.83和4.42kPa。现将阀门开至1/4开度，阀门阻力当量长度为30m。试求：（1）管路中油品流量；（2）定性分析阀前、阀后压力表的读数有何变化？2023/11/209例1-10如附图所示的循环系统，液体由密闭容器A进入离心泵，又由泵送回容器A。循环量为1.8m3/h，输送管路为内径25mm的碳钢管，容器内液面至泵入口的压头损失为0.55m，离心泵出口至容器A液面的压头损失为1.6m，泵入口处静压zA头比容器液面静压头高出2m。试求：（1）管路系统需要离心泵提供的压头；（2）容器液面至泵入口的垂直距离z。2023/11/20101.5.2复杂管路（一）并联管路

AqVqV1qV2qV3B1.特点：（1）主管中的流量为并联的各支路流量之和；不可压缩流体2023/11/2011（2）并联管路中各支路的能量损失均相等。

注意：计算并联管路阻力时，仅取其中一支路即可，不能重复计算。AqVqV1qV2qV3B2023/11/20122.流量分配而支管越长、管径越小、阻力系数越大——流量越小；反之——流量越大。2023/11/2013COAB分支管路COAB汇合管路（二）分支管路与汇合管路

2023/11/2014特点：（1）主管中的流量为