孕期健康教育-课件

第四节流体在管内流动阻力

流体流动阻力分:概述1.分类2.流动阻力的几种表示方法ΣhfρΣhf≡△Pf

HfJ/KgmPa（1）直管阻力;

（2）局部阻力;

第四节流体在管内流动阻力流体流动阻力分:概述1.分类21一、圆形直管流动阻力

受力分析（1）作用于1－1′上的力:（2）作用于2－2′上的力:(3)流体与管壁的摩擦力:力平衡:(1)=(2)+(3)得:

p1πd2/4p2πd2/4τπdl一、圆形直管流动阻力受力分析（1）作用于1－1′上的力:（2----范宁公式△Pf=----范宁公式△Pf=3二、管壁粗糙度对λ的影响ε（P45）和ε/d层流时和滞流时的不同影响三、滞流时λ的计算公式λ=64/Re管壁突出部分的平均高度。二、管壁粗糙度对λ的影响ε（P45）和ε/d层流时和滞流时的4补充例题：乌氏粘度计是一种常用仪器，如右图所示。通过测量一定体积(图中a,b刻度间的液体)的流体，流过一定长度的毛细管，所需时间来计算流体的粘度。毛细管左边的小管是使c点通大气的旁通管。右边的粗管是储存流体的容器管。若已知毛细管直径为1mm，被测流体的密度为1050Kg/m3，流体体积为3.5cm3时，流过毛细管所需时间为100s,此时流体粘度为多少？补充例题：5解：在毛细管b截面与c截面，列柏努利方程，c截面为基准面，得：λ=64/Re假定流动为层流

解：在毛细管b截面与c截面，列柏努利方程，λ=64/Re假6因为代入数据得校验是否在层流范围

在层流范围，计算结果成立。因为代入数据得校验是否在层流范围在层流范围，计算结果成立7四、因次分析法

因次分析法——因次一致性原则和π定理

①因次一致性原则：任何物理方程的等式两边或方程中的每一项均具有相同的因次。

②π定理：任何因次一致的物理方程都可以表示为一组无因次数群的零函数。即：

f(π1、π2、π3、…πi)=0

无因次数群π1、π2、π3、…πi的数目i等于原方程的变量数n减去基本因次数m，即：i=n-m

四、因次分析法因次分析法——因次一致性原则和π定理

8孕期健康教育-PPT课件9孕期健康教育-PPT课件10孕期健康教育-PPT课件11五、湍流时λ的计算

五、湍流时λ的计算12孕期健康教育-PPT课件13六、流体在非圆形直管内的阻力计算原则上用当量直径(de)代替管内径(d),其它同圆形直管内的阻力计算rH(水力半径)例:对圆管rH=d/4de=d对套管环隙通道de=D(大管内径)-d(小管外径)注意:在Re和hf计算公式中的u不能用de计算出u代替,必须用实际流速六、流体在非圆形直管内的阻力计算原则上用当量直径(de)代替14七、管路上的局部阻力(hf′)计算方法(1)当量长度(le)法(2)阻力系数(ξ)法——能产生与局部阻力相同的沿程阻力所需的长度，叫作局部阻力的当量长度。

管路总阻力:Σhf=hf+hf

′=管路总阻力:Σhf=hf+hf

′=七、管路上的局部阻力(hf′)计算方法(1)当量长度(l15入口管的局部阻力系数ξ=0.5，出口管的局部阻力系数ξ=1.0

。当量长度(le)和阻力系数(ξ)均可查有关数据表得到。入口管的局部阻力系数ξ=0.5，出口管的局部阻力系数ξ=16第五节管路的计算一、简单管路的计算第五节管路的计算一、简单管路的计算17孕期健康教育-PPT课件181-271-271-271-2719二复杂管路1.并联管路1.V=VA+VB

2.

hfA=hfB2.分支管路

二复杂管路20孕期健康教育-PPT课件21孕期健康教育-PPT课件22孕期健康教育-PPT课件23孕期健康教育-PPT课件24(3)(3)25孕期健康教育-PPT课件26孕期健康教育-PPT课件27

第六节流量的测量一、测速管（皮托管）1.结构与原理又称皮托管。最简单的流速计。通常用于测定气体的流速。主要构造是将静压管套在冲压管外合为一管。一端放在流体流过的管路的中心。静压管的一端封口，周围开有若干小孔。冲压管管口需正对流体的流动方向，使静压管四周的小孔孔口恰与流动方向平行。测速管的另一端与测压装置相连接。当流体流过时，由内外管之间所产生的压力差R，可算出流体的平均速度。2、优缺点：优点：压头损耗很小，装拆方便。缺点：不适用于悬浊液，因小孔易被堵塞。第六节流量的测量一、测速管（皮托管）28Ru1,p1U2=0p2u3外测压孔管口1测速管Ru1,p1U2=0u3外测压孔管口1测速管29

内管所测的是静压能p1/ρ和动能u12/2之和，合称为冲压能，即

外管壁上的测压小孔与流体流动方向平行，故外管测的时是流体静压能p1/ρ。则有压差计读数反映冲压能与静压能之差，即内管所测的是静压能p1/ρ和动能u12/2之和，合称30

内管所测的是静压能p1/ρ和动能u12/2之和，合称为冲压能，即

外管壁上的测压小孔与流体流动方向平行，故外管测的时是流体静压能p1/ρ。则有压差计读数反映冲压能与静压能之差，即内管所测的是静压能p1/ρ和动能u12/2之和，合称31二、孔板流量计1.结构与原理结构：带圆孔的金属板；压差计。原理：当流体流经孔板小孔时，产生明显压差，流量越大，压差越大。

二、孔板流量计3221RA1A0A2缩脉：流体截面的最小处。孔板流量计21RA1A0A2缩脉：流体截面孔板流量计33

12

DdR以孔径代替缩脉处的直径以孔板左侧流径代替管径2.流量方程12以孔径代替缩脉处的直径2.流34

Vs=A0u0=3.安装要求：必须有一内径不变的直管段，上游有十倍直径以上的直管，下游有五倍直径的直管段。4.影响C0的因素：（1）与雷诺值有关；（2）与（A0

/A1）有关;（3）与取压方法有关；（4）常取0.6~0.7(p70,图1－31）；（5）选择孔径要考虑雷诺值在一定范围内不变。

Vs=A0u0=3.安装要求：35孕期健康教育-PPT课件365.计算步骤：

（1）由A0/A1取孔流系数不变的值；（2）计算孔处流速→体积流量→管中流速；（3）由管中流速计算雷诺值，查此雷诺值对应的孔流系数是否与设定的孔流系数相同，如不同，重新设定。（4）如测量气体，流量应乘以膨胀系数εk，εk为压力比、直径比和绝热指数的函数，查得。5.计算步骤：（1）由A0/A1取孔流系数不变的值；37

例：用孔板内径为130mm的孔板流量计测气体流量，气体温度400℃，管内径190mm，密度为6.82kg/m3,粘度为23.75mPa.s,压差58.86kPa,求气体质量流量。（设εk＝1）解:（A0/A1）=(d0/d1)2=0.47查（A0/A1）=0.47线Re为不变处的流量系数C0=0.68根据孔板流量计流量方程得质量流量G=8.1kg/s验算：u=G/(0.785D2ρ)=42m/sRe=2.3×106查C0=0.68故所设正确。例：用孔板内径为130mm的孔板流量计测气体流量，气体温度38二、转子流量计1.构造:①锥形玻璃管，②转子

Af—转子最大直径处的截面积；Vf—转子体积；ρf—转子密度；ρ

—流体密度。2.工作原理△pAf=Vf(ρf-ρ)g