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管道系统中局部阻力计算

管道系统中局部阻力计算
管道系统中局部阻力计算

管道内的局部阻力及损失计算

管道内的局部阻力及损失计算 第四节管道内的局部阻力及损失计算 在实际的管路系统中,不但存在上一节所讲的在等截面直管中的沿程损失,而且也存在有各种各样的其它管件,如弯管、流道突然扩大或缩小、阀门、三通等,当流体流过这些管道的局部区域时,流速大小和方向被迫急剧地发生改变,因而出现流体质点的撞击,产生旋涡、二次流以及流动的分离及再附壁现象。此时由于粘性的作用,流体质点间发生剧烈的摩擦和动量交换,从而阻碍着流体的运动。这种在局部障碍物处产生的损失称为局部损失,其阻力称为局部阻力。因此一般的管路系统中,既有沿程损失,又有局部损失。 4.4.1 局部损失的产生的原因及计算 一、产生局部损失的原因 产生局部损失的原因多种多样,而且十分复杂,因此很难概括全面。这里结合几种常见的管道来说明。 , , , , 图4.9 局部损失的原因 对于突然扩张的管道,由于流体从小管道突然进入大管道如图 4.9 , ,所示,而且由于流体惯性的作用,流体质点在突然扩张处不可能马上贴附于壁面,而是在拐角的尖点处离开了壁面,出现了一系列的旋涡。进一步随着流体流动截面面积的不断的扩张,直到 2 截面处流体充满了整个管截面。在拐角处由于流体微团相互之间

的摩擦作用,使得一部分机械能不可逆的转换成热能,在流动过程中,不断地有微团被主流带走,同时也有微团补充到拐角区,这种流体微团的不断补充和带走,必然产生撞击、摩擦和质量交换,从而消耗一部分机械能。另一方面,进入大管流体的流速必然重新分配,增加了流体的相对运动,并导致流体的进一步的摩擦和撞击。局部损失就发生在旋涡开始到消失的一段距离上。 图4.9,,给出了弯曲管道的流动。由于管道弯曲,流线会发生弯曲,流体在受到向心力的作用下,管壁外侧的压力高于内侧的压力。在管壁的外侧,压强先增加而后减小,同时内侧的压强先减小后增加,这样流体在管内形成螺旋状的交替流动。 综上所述,碰撞和旋涡是产生局部损失的主要原因。当然在 1-2之间也存在沿程损失,一般来说,局部损失比沿程损失要大得多。在测量局部损失的实验中,实际上也包括了沿程损失。 二、局部损失的计算 如前所述,单位重量流体的局部能量损失以表示 式中,—局部损失,阻力,系数,是一个无量纲的系数,它的大小与局部障碍物的结构形式有关,由实验确定。—管中的平均速度,通常指局部损失之后的速度,。 局部压强损失为 式中, —流经局部障碍物前后的压强差,或总压差,。 突然扩张管道的局部损失计算

管道压力降计算

中国石化集团兰州设计院标准 SLDI 233A13-98 中国石化集团兰州设计院

目次 1 单相流(不可压缩流体) (1) 1.1 简述 (1) 1.2 计算方法 (1) 1.3 符号说明 (24) 2 单相流(可压缩流体) (25) 2.1 简述 (25) 2.2 计算方法 (25) 2.3 符号说明 (36) 3 气-液两相流(非闪蒸型) (37) 3.1 简述 (37) 3.2 计算方法 (38) 3.3 符号说明 (48) 4 气-液两相流(闪蒸型) (49) 4.1 简述 (49) 4.2 计算方法 (49) 4.3 符号说明 (57) 5 气-固两相流 (58) 5.1 简述 (58) 5.2 计算方法 (59) 5.3 符号说明 (74) 6 真空系统 (76) 6.1 简述 (76) 6.2 计算方法 (76) 6.3 符号说明 (87) 7 浆液流 (88) 7.1 简述 (88) 7.2 计算方法 (88) 7.3 符号说明 (97)

1 单相流(不可压缩流体) 1.1 简述 1.1.1 本规定适用于牛顿型单相流体在管道中流动压力降的计算.工艺系统专业在化工工艺专业已基本确定各有关主要设备的工作压力的情况下,进行系统的水力计算.根据化工工艺要求计算各主要设备之间的管道(包括管段、阀门、控制阀、流量计及管件等)的压力降,使系统总压力降控制在给定的工作压力范围内,在此基础上确定管道尺寸、设备接管口尺寸、控制阀和流量计的允许压力降,以及安全阀和爆破片的泄放压力等。 1.1.2 流动过程中剪应力与剪变率之比为一常数,并等于其动力粘度的流体称牛顿型流体.凡是气体都是牛顿型流体,除工业上的高分子量液体、胶体、悬浮液、乳浊液外,大部分液体亦属牛顿型流体。 1.2 计算方法 1. 2.1 注意事项 1.2.1.1 安全系数 计算方法中未考虑安全系数,计算时应根据实际情况选用合理的数值。通常,对平均需要使用5~10年的钢管,在摩擦系数中加20%~30%的安全系数,就可以适应其粗糙度条件的变化;超过5~10年,条件往往会保持稳定;但也可能进一步恶化。此系数中未考虑由于流量增加而增加的压力降,因此须再增加10%~20%的安全系数。规定中对摩擦压力降计算结果按1.15倍系数来确定系统的摩擦压力降,但对静压力降和其它压力降不乘系数。 1.2.1.2 计算准确度 在工程计算中,计算结果取小数后两位有效数字为宜。对用当量长度计算压力降的各项计算中,最后结果所取的有效数字仍不超过小数后两位。 1.2.2 管径 1.2.2.1 确定管径的一般原则 a) 应根据设计条件来确定管道直径.当需要时,可增加设计条件下压力降15%~25%的富裕量,但以下情况除外: 1) 有燃料油循环管路系统的排出管尺寸,应考虑一定的循环量; 2) 泵、压缩机和鼓风机的管道,应按工艺最大流量(在设备设计允许的流速下)来确定尺寸,而不能按机器的最大能力来确定管道尺寸; 3) 间断使用的管道(如用于开工的旁路管道)尺寸,应按可能得到的压差来确定。 b) 在允许压力降范围内,应采用经济管径。某些管道中流体允许压力降范围见表1.2.2-1。 c) 某些对管壁有腐蚀及磨蚀的流体,由流速决定管径,其流速见表1.2.2-2。 1.2.2.2 管径计算 计算公式如下: 5.05.0f )( 8.18)( 8.18μρ μ W V d == (1.2.2-1) 式中 d ——管道内直径,mm ; V f ——流体体积流量,m 3/h μ——流体平均流速,m/s; W ——流体质量流量,kg/h ; ρ——流体密度,kg/m 3。 通常可由图1.2.2-1或图1.2.2-2查得管径。

管道阻力损失计算

管道的阻力计算 风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。通常直管中以摩擦阻力为主,而弯管以局部阻力阻力为主(图6-1-1)。 图6-1-1 直管与弯管 (一)摩擦阻力 1.圆形管道摩擦阻力的计算 根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算: (6-1-1) 对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改为: (6-1-2) 圆形风管单位长度的摩擦阻力(又称比摩阻)为: (6-1-3) 以上各式中 λ——摩擦阻力系数;

v——风秘内空气的平均流速,m/s; ρ——空气的密度,kg/m3; l——风管长度,m; Rs——风管的水力半径,m; f——管道中充满流体部分的横断面积,m2; P——湿周,在通风、空调系统中即为风管的周长,m; D——圆形风管直径,m。 摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管管壁的粗糙度有关。在通风和空调系统中,薄钢板风管的空气流动状态大多数属于紊流光滑区到粗糙区之间的过渡区。通常,高速风管的流动状态也处于过渡区。只有流速很高、表面粗糙的砖、混凝土风管流动状态才属于粗糙区。计算过渡区摩擦阻力系数的公式很多,下面列出的公式适用范围较大,在目前得到较广泛的采用: (6-1-4) 式中K——风管内壁粗糙度,mm; D——风管直径,mm。 进行通风管道的设计时,为了避免烦琐的计算,可根据公式(6-1-3)和(6-1-4)制成各种形式的计算表或线解图,供计算管道阻力时使用。只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个,即可利用线解图求得其余的两个参数。线解图是按过渡区的λ值,在压力B0=101.3kPa、温度t0=20℃、宽气密度ρ0=1.204kg/m3、运动粘度 v0=15.06×10-6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm、圆形风管等条件下得出的。当实际使用条件下上述条件不相符时,应进行修正。 (1)密度和粘度的修正 (6-1-5) 式中Rm——实际的单位长度摩擦阻力,Pa/m; Rmo——图上查出的单位长度摩擦阻力,Pa/m; ρ——实际的空气密度,kg/m3; v——实际的空气运动粘度,m2/s。

通风管道阻力如何计算

通风管道阻力如何计算(圆形风管/矩形风管) 发布:2012-08-09 10:50:45 通风管道阻力如何计算?通风管道是通风系统、通风工程中很重要的一个环节,通风管道的好与坏关系到通风工程的成败与否,关系到通风系统运转的优良与低劣,所以说通风管道设计是否合理是整个通风空调工程中不可不做为重中之重的 一部分,通风管道设计的各种问题我们都要认真对待。 当空气在通风管道内流动,通风管道内阻力可分两种:Ⅰ摩擦阻力(沿程阻力):空气本身粘滞性以及与管壁间摩擦产生的沿程能量损失Ⅱ局部阻力:空 气流经通风管道中管件及设备时,因为流速大小和方向变化以及产生涡流造成 比较集中的能量损失 一、摩擦阻力(沿程阻力) 根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下 面公式计算: ΔPm=λν2ρl/8Rs 圆形风管摩擦阻力计算公式可写为:ΔPm=λν2ρl/2D 圆形风管单位长度的摩擦阻力(比摩阻)为:Rs=λν2ρ/2D 以上公式中: λ————摩擦阻力系数 ν————风管内空气的平均流速,m/s ρ————空气的密度,K g/m3 l ————风管长度,m Rs————风管的水力半径,m

f————管道中充满流体部分的横断面积,m2 P————湿周,在通风、空调系统中既为风管的周长,m D————圆形风管直径,m 特别注意的是矩形风管的摩擦阻力计算: 日常使用的风阻线图是根据圆形风管得出,首先我们要把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管得出,即折算成当量直径。再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种 流速当量直径:D v=2ab/(a+b) 流量当量直径:D L=1.3(ab)0.625/(a+b)0.25 在利用风阻线图计算时,应注意其对应关系:采用流速当量直径时,必须用矩形中的空气流速去查出阻力;采用流量当量直径时,必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。 二、局部阻力 当空气流动断面变化的管件(如各种变径管、风管进出口、阀门)、流向变化的管件(弯头)流量变化的管件(如三通、四通、风管的侧面送、排风口)都会产生局部阻力。 局部阻力按下式计算: Z=ξν2ρ/2 ξ————局部阻力系数。 局部阻力在通风、空调系统中占有较大的比例,在设计时应加以注意,为了减小局部阻力,通常采用以下措施:

风管阻力计算

通风管道阻力计算 对于空调通风专业来说,我们最终的目的是让整个系统达到或接近设计及业主的要求。对于整套空调系统而言主要应该把握几个关键的参数:风量、温度、湿度、洁净度等。可见无论空调是否对新风做处理,我们送到房间的风量是一定要达到要求。否则别的就更不用考虑了。管道内风量主要是由风管内阻力影响的。 风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。下边为标准工况且没有扰动的情况下的计算,如实际不是标准工况且有扰动需要进行修正。 一:摩擦阻力(沿程阻力)计算 摩擦阻力(沿程阻力)计算一:(公式推导法) 根据流体力学原理,无论矩形还是圆形风管空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力(沿程阻力) 按下式计算:ΔPm=λν2ρL/2D 以上各式中: ΔPm———摩擦阻力(沿程阻力),Pa。 λ————摩擦阻力系数【λ根据流体不同情况而改变不具有规律性,不可用纯公式计算,只能靠实验得到许多不同状态的半经验公式: 其中最常用的公式为:,《K-管壁的当量绝对粗糙度,mm (见表1-1);D-风管当量直径,mm(见一下介绍) ;Re雷诺数判断流体流动状态的准则数,(见表1-1);其实λ一般由莫台图所得,见图】 莫台曲线图

表1-1 一般通风管道中K、Re、λ的经验取值 ν————风管内空气的平均流速,m/s; 【其中ν=Q/F;Q为管内风量m3/S,F为管道断面积M2 ;其中矩形风管F=a×b;圆形风管F=πD2 /4,一般设计也直接选风速见表1-2】表1-2 一般通风系统中常用空气流速(m/s) ρ————空气的密度,Kg/m3;【在压力B0=101.3kPa、温度t0=20℃、一般情况下取ρ=1.205Kg/m3; 见表1-3】 L ———风管长度,m 【横断面形状不变的管道长度】 D———风管的当量直径,m; 【矩形风管流速当量直径:;流量当量直 径:;圆形风管D为风管直径】 摩擦阻力(沿程阻力)计算二:(比摩阻法)

管道阻力的基本计算方法

管道阻力计算 空气在风管内的流动阻力有两种形式:一是由于空气本身的黏滞性以及空气与管壁间的摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力;另一是空气流经管道中的管件时(如三通、弯头等),流速的大小和方向发生变化,由此产生的局部涡流所引起的阻力,称为局部阻力。 一、摩擦阻力 根据流体力学原理,空气在管道内流动时,单位长度管道的摩擦阻力按下式计算: ρ λ 242 v R R s m ?= (5—3) 式中 Rm ——单位长度摩擦阻力,Pa /m ; υ——风管内空气的平均流速,m /s ; ρ——空气的密度,kg /m 3 ; λ——摩擦阻力系数; Rs ——风管的水力半径,m 。 对圆形风管: 4D R s = (5—4) 式中 D ——风管直径,m 。 对矩形风管 )(2b a ab R s += (5—5) 式中 a ,b ——矩形风管的边长,m 。 因此,圆形风管的单位长度摩擦阻力 ρ λ 22 v D R m ?= (5—6) 摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管内壁的粗糙度有关。计算摩擦阻力系数的公式很多,美国、日本、德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采用的公式如下: ) Re 51 .27.3lg( 21 λλ +-=D K (5—7) 式中 K ——风管内壁粗糙度,mm ;

Re ——雷诺数。 υvd = Re (5—8) 式中 υ——风管内空气流速,m /s ; d ——风管内径,m ; ν——运动黏度,m 2 /s 。 在实际应用中,为了避免烦琐的计算,可制成各种形式的计算表或线解图。图5—2是计算圆形钢板风管的线解图。它是在气体压力B =101.3kPa 、温度t=20℃、管壁粗糙度K =0.15mm 等条件下得出的。经核算,按此图查得的Rm 值与《全国通用通风管道计算表》查得的λ/d 值算出的Rm 值基本一致,其误差已可满足工程设计的需要。只要已知风量、管径、流速、单位摩擦阻力4个参数中的任意两个,即可利用该图求得其余两个参数,计算很方便。 图5—2 圆形钢板风管计算线解图 [例] 有一个10m 长薄钢板风管,已知风量L =2400m 3 /h ,流速υ=16m /s ,管壁粗糙

通风管道阻力计算

通风管道阻力计算 风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。 一、摩擦阻力根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算: ΔPm=λν2ρl/8Rs 对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改写为: ΔPm=λν2ρl/2D 圆形风管单位长度的摩擦阻力(比摩阻)为: Rs=λν2ρ/2D 以上各式中 λ————摩擦阻力系数 ν————风管内空气的平均流速,m/s; ρ————空气的密度,Kg/m3; l ————风管长度,m ; Rs————风管的水力半径,m; Rs=f/P f————管道中充满流体部分的横断面积,m2; P————湿周,在通风、空调系统中既为风管的周长,m; D————圆形风管直径,m。 矩形风管的摩擦阻力计算 我们日常用的风阻线图是根据圆形风管得出的,为利用该图进行矩形风管计算,需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径,即折算成当量直径。再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种; 流速当量直径:Dv=2ab/(a+b) 流量当量直径:DL=1.3(ab)0.625/(a+b)0.25 在利用风阻线图计算是,应注意其对应关系:采用流速当量直径时,必须用矩形中的空气流速去查出阻力;采用流量当量直径时,必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。 二、局部阻力当空气流动断面变化的管件(如各种变径管、风管进出口、阀门)、流向变化的管件(弯头)流量变化的管件(如三通、四通、风管的侧面送、排风口)都会产生局部阻力。

(完整版)管道内的局部阻力及损失计算

第四节管道内的局部阻力及损失计算 在实际的管路系统中,不但存在上一节所讲的在等截面直管中的沿程损失,而且也存在有各种各样的其它管件,如弯管、流道突然扩大或缩小、阀门、三通等,当流体流过这些管道的局部区域时,流速大小和方向被迫急剧地发生改变,因而出现流体质点的撞击,产生旋涡、 二次流以及流动的分离及再附壁现象。此时由于粘性的作用,流体质点间发生剧烈的摩擦和动量交换,从而阻碍着流体的运动。这种在局部 障碍物处产生的损失称为局部损失,其阻力称为局部阻力。因此一般的管路系统中,既有沿程损失,又有局部损失。 4.4.1 局部损失的产生的原因及计算 一、产生局部损失的原因 产生局部损失的原因多种多样,而且十分复杂,因此很难概括全面。这里结合几种常见的管道来说明。 ()() 图4.9 局部损失的原因 对于突然扩张的管道,由于流体从小管道突然进入大管道如图 4.9 ()所示,而且由于流体惯性的作用,流体质点在突然扩张 处不可能马上贴附于壁面,而是在拐角的尖点处离开了壁面,出现了一系列的旋涡。进一步随着流体流动截面面积的不断的扩张,直到 2 截面处流体充满了整个管截面。在拐角处由于流体微团相互之间的摩擦作用,使得一部分机械能不可逆的转换成热能,在流动过程中,不断地 有微团被主流带走,同时也有微团补充到拐角区,这种流体微团的不断补充和带走,必然产生撞击、摩擦和质量交换,从而消耗一部分机械 能。另一方面,进入大管流体的流速必然重新分配,增加了流体的相对运动,并导致流体的进一步的摩擦和撞击。局部损失就发生在旋涡开 始到消失的一段距离上。 图4.9()给出了弯曲管道的流动。由于管道弯曲,流线会发生弯曲,流体在受到向心力的作用下,管壁外侧的压力高于内侧的 压力。在管壁的外侧,压强先增加而后减小,同时内侧的压强先减小后增加,这样流体在管内形成螺旋状的交替流动。 综上所述,碰撞和旋涡是产生局部损失的主要原因。当然在 1-2之间也存在沿程损失,一般来说,局部损失比沿程损失要大得多。 在测量局部损失的实验中,实际上也包括了沿程损失。 二、局部损失的计算 如前所述,单位重量流体的局部能量损失以表示

谈通风管道局部阻力计算方法

谈通风管道局部阻力计算方法 胡宝林 在通风除尘与气力输送系统中,管道的局部阻力主要在弯头、变径管、三通、阀门等管件与重杂物分离器、供料器、卸料器、除尘器等设备上产生。由于管件形状与设备结构的不确定性以及局部阻力的复杂性,目前许多局部阻力系数还不能用公式进行计算,只能通过大量的实验测试阻力再推算阻力系数,并制成表格供设计者查询。例如在棉花加工生产线上,常规的漏斗形重杂物分离器压损为300a P 左右,离心式籽棉卸料器压损为400a P 左右,这些都就是实测数据,由于规格结构不同差异也会很大,所以仅供参考。只有一些常见的形状或结构比较确定的管件及设备可通过公式计算阻力系数,例如弯头、旋风除尘器等。局部阻力就是管道阻力的重要组成部分,一个4R D = 90°弯头的阻力相当于2、5~6、5m 的直管沿程阻力。由于涉及到局部阻力的管件种类繁多,不便一一列举,因此,本文以弯头等常用管件为例重点讨论在纯空气下与带料运行时的局部阻力系数的变化及局部阻力计算方法。 一、纯空气输送时局部阻力与系数 1、局部阻力 当固体边界的形状、大小或者两者之一沿流程急剧变化,流体的流动速度分布就会发生变化,阻力大大增加,形成输送能量的损失,这种阻力称为局部阻力。在产生局部损失的地方,由于主流与边界分离与漩涡的存在,质点间的摩擦与撞击加剧,因而产生的输送能量损失比同样长的直管道要大得多,局部阻力与物料的密度及速度的平方成正比,局部阻力计算公式: 2 2 j d H H ρυξξ=?=? 式中:j H —局部阻力,a P ; ξ—局部阻力系数,实验取得或公式计算; d H —动压,a P ; ρ—空气密度,1、2053/kg m (20°℃); υ—空气流速,/m s

管道阻力计算

第三节 管道阻力 空气在风管内的流动阻力有两种形式:一是由于空气本身的黏滞性以及空气与管壁间的摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力;另一是空气流经管道中的管件时(如三通、弯头等),流速的大小和方向发生变化,由此产生的局部涡流所引起的阻力,称为局部阻力。 一、摩擦阻力 根据流体力学原理,空气在管道内流动时,单位长度管道的摩擦阻力按下式计算: ρ λ 242 v R R s m ?= (5—3) 式中 Rm ——单位长度摩擦阻力,Pa /m ; υ——风管内空气的平均流速,m /s ; ρ——空气的密度,kg /m 3; λ——摩擦阻力系数; Rs ——风管的水力半径,m 。 对圆形风管: 4D R s = (5—4) 式中 D ——风管直径,m 。 对矩形风管 )(2b a ab R s += (5—5) 式中 a ,b ——矩形风管的边长,m 。 因此,圆形风管的单位长度摩擦阻力 ρ λ 22 v D R m ?= (5—6) 摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管内壁的粗糙度有关。计算摩擦阻力系数的公式很多,美国、日本、德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采用的公式如下: ) Re 51 .27.3lg( 21 λλ +-=D K (5—7) 式中 K ——风管内壁粗糙度,mm ; Re ——雷诺数。 υvd = Re (5—8) 式中 υ——风管内空气流速,m /s ; d ——风管内径,m ; ν——运动黏度,m 2/s 。 在实际应用中,为了避免烦琐的计算,可制成各种形式的计算表或线解图。图5—2是计算圆形钢板风管的线解图。它是在气体压力B =101.3kPa 、温度t=20℃、管壁粗糙度K =0.15mm 等条件下得出的。经核算,按此图查得的Rm 值与《全国通用通风管道计算表》查得的λ/d 值算出的Rm 值基本一致,其误差已可满足工程设计的需要。只要已知风量、管径、流速、单位摩擦阻力4个参数中的任意两个,即可利用该图求得其余两个参数,计算很方便。

管径选择与管道压力降计算(一)1~60

管径选择与管道压力降计算 第一部分管径选择 1.应用范围和说明 1.0.1本规定适用于化工生产装置中的工艺和公用物料管道,不包括储运系统的长距离输送管道、非牛顿型流体及固体粒子气流输送管道。 1.0.2对于给定的流量,管径的大小与管道系统的一次投资费(材料和安装)、操作费(动力消耗和维修)和折旧费等项有密切的关系,应根据这些费用作出经济比较,以选择适当的管径,此外还应考虑安全流速及其它条件的限制。本规定介绍推荐的方法和数据是以经验值,即采用预定流速或预定管道压力降值(设定压力降控制值)来选择管径,可用于工程设计中的估算。 1.0.3当按预定介质流速来确定管径时,采用下式以初选管径: d=18.81W0.5 u-0.5ρ-0.5(1.0.3—1) 或d=18.81V00.5 u-0.5(1.0.3—2) 式中 d——管道的内径,mm; W——管内介质的质量流量,kg/h; V0——管内介质的体积流量,m3/h; ρ——介质在工作条件下的密度,kg/m3; u——介质在管内的平均流速,m/s。 预定介质流速的推荐值见表2.0.1。 1.0.4当按每100m计算管长的压力降控制值(⊿Pf100)来选择管径时,采用下式以初定管径: d=18.16W0.38ρ-0.207 μ0.033⊿P f100–0.207(1.0.4—1) 或d=18.16V00.38ρ0.173 μ0.033⊿P f100–0.207(1.0.4—2) 式中 μ——介质的动力粘度,Pa·s; ⊿P f100——100m计算管长的压力降控制值,kPa。 推荐的⊿P f100值见表2.0.2。 1.0.5本规定除注明外,压力均为绝对压力。

管道摩擦阻力计算

长距离输水管道水力计算公式的选用 1. 常用的水力计算公式: 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算,目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有: 达西(DARCY )公式: g d v l h f 22 **=λ (1) 谢才(chezy )公式: i R C v **= (2) 海澄-威廉(HAZEN-WILIAMS )公式: 87 .4852.1852.167.10d C l Q h h f ***= (3) 式中h f ------------沿程损失,m λ―――沿程阻力系数 l ――管段长度,m d-----管道计算内径,m g----重力加速度,m/s 2 C----谢才系数 i----水力坡降; R ―――水力半径,m Q ―――管道流量m/s 2 v----流速 m/s C n ----海澄――威廉系数 其中大西公式,谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄-威廉公式影响参数较小,作为一个传统公式,在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中 ,与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2. 规范中水力计算公式的规定 3. 查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范,针对不同的设计条件,推荐采用的水力 计算公式也有所差异,见表1: 表1 各规范推荐采用的水力计算公式

3.1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式,该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ值的确定是水头损失计算的关键,一般采用经验公式计算得出。舍维列夫公式,布拉修斯公式及柯列勃洛克(C.F.COLEBROOK)公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。舍维列夫公式的导出条件是水温10℃,运动粘度1.3*10-6 m2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广.

通风管道阻力的计算与公式

风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。 一、摩擦阻力 根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算: ΔPm=λν2ρl/8Rs 对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改写为: ΔPm=λν2ρl/2D 圆形风管单位长度的摩擦阻力(比摩阻)为: Rs=λν2ρ/2D 以上各式中 λ————摩擦阻力系数 ν————风管内空气的平均流速,m/s; ρ————空气的密度,Kg/m3; l ————风管长度,m Rs————风管的水力半径,m; Rs=f/P f————管道中充满流体部分的横断面积,m2; P————湿周,在通风、空调系统中既为风管的周长,m; D————圆形风管直径,m。 矩形风管的摩擦阻力计算 我们日常用的风阻线图是根据圆形风管得出的,为利用该图进行矩形风管计算,需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径,即折算成当量直径。再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种; 流速当量直径:Dv=2ab/(a+b) 流量当量直径:DL=1.3(ab)0.625/(a+b)0.25 在利用风阻线图计算是,应注意其对应关系:采用流速当量直径时,必须用矩形中的空气流速去查出阻力;采用流量当量直径时,必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。 二、局部阻力 当空气流动断面变化的管件(如各种变径管、风管进出口、阀门)、流向变化的管件(弯头)流量变化的管件(如三通、四通、风管的侧面送、排风口)都会产生局部阻力。 局部阻力按下式计算: Z=ξν2ρ/2 ξ————局部阻力系数。 局部阻力在通风、空调系统中占有较大的比例,在设计时应加以注意,为了减小局部阻力,通常采用以下措施: 1. 弯头 布置管道时,应尽量取直线,减少弯头。圆形风管弯头的曲率半径一般应大于(1~2)倍管径;矩形风管弯头断面的长宽比愈大,阻力愈小;矩形直角弯头,应在其中设导流片。 2. 三通 三通内流速不同的两股气流汇合时的碰撞,以及气流速度改变时形成的涡流是造成局部 阻力的原因。为了减小三通的局部阻力,应注意支管和干管的连接,减小其夹角;还应尽量使支管和干管内的流速保持相等。. 在管道设计时应注意以下几点:

风管计算局部阻力系数

知识就绘力量 风管计算局部阻力系数 1.3.2局部組力廉散 竇杵彳进凤口的AM1力嬴故 A 1安装庄堵上的风曾 吗风管为短形时?门対臓逮芳H直住◎ 出这种管件的入口外装有网幡时.应进行修疋「边醴较弾时.BP S/D?h05时fo = I十氐边壁较阜时.即J/P>0.05时* 式中A—管件的局部阻力累裁*见上樂——福的 局诽阻力慕数.见管杵G-乩^-2不安在惓埴上的 權足甑妁則叭口 4 -.. 丄 ■ 02B聞4已fid100140IBD U. 026 1.00.96IKM0亠肺w0.69 4.590.30 o. os 1.0c,as IL帥0,?5 C.fl7乩站0.53仇的fe * 0,1& 1.0L*U *1) 4. so Ik 57此厲九血I.D■“ 1 1,0 ' C.UE乩50IK3i4L&2 -$50.72V.73 X06(L500-50O.So0.5D o.sa0,50心揃

577 知识就姥力量 当断简①处有期格时,按式<8.3-2)进行修正。 /?3安装在端堪上的锥形渐缩剤叭口 当断面①处有网格时,应按式(8.3 2)修正。 *4罩形进风门 若斷面①处有剧祜时.应按式<8<3-2)进行修正。 4-5带或不带凸边的渐缩型罩子。 矶?) 0 20 40 w ?0 ]00 120 1W 1W 180 L0 O.ll 0N6 0.W 044 0.18 0.27 - O.A3 <1. W 20 40 8C- 100 120 uo 160 l?J : 1.0 0.L9 0.13 0U6 0<2l 0.27 0.33 0.33 0.52 : 对于矩形罩子,&系招大角。 管件B 岀风口的局部81力系数 B-1直管出风口 瓷o = 1?0 当岀口断面处有网格时,应按式(8.3?2) 进行修正? B-2健形出风口.園风管 1 D C 10 20 M 40 60 100 13 180 O.OZL o.so 0.U 仇45 C.43 0.41 0.40 0.42 0.45 O.M 0.05 0.W 0.45 0.1( 0.W 0.33 0.30 0>35 0.42 O.ati 0.OT5 OeSO 0.42 0.36 O.2C 0.28 0.23 0.30 0.40 0.50 0.10 0.50 0.W 0.S2 0.2S 几22 0.18 0.27 C.M 0.50 0.1$ 0.60 0.37 0.Z7 9.20 ).16 0.15 0.25 0-37 0.50 ? 0?3 0.50 0.27 0.18 _ !>.13 3.11 0.12 0.23 0.36 C.50 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0?b 0.7 0.8 ?.9 ■ 0 2?$ 1.8 i?5 1.1 1.3 1.2 l.Z 1.1 l.l 15 1.3 o.$o o.a 0.41 0.30 0.29 0.2S 0-25

水系统管道阻力计算

Summary of work performed during the quarter considered important and convering what was learned from these experiences, including as necessary examples of detailed analysis or the presentation of a particular aspect of the training undertaken during the period. Engineering Supervisor Comments: 空调水系统的水力计算 根据舒适性空调冷热媒参数,应对冷热源装置、末端设备、循环水泵功率等进行考虑,因此,空 调冷水供回水温差应大于等于5℃。 一、沿程阻力(摩擦阻力) 流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦力而产生的阻力,阻力的大小与路程长度成正比的 叫做沿程阻力,即 (1-1) 若直管段长度l=1m 时, 则 式中 λ——摩擦阻力系数,m ; ——管道直径,m ; R ——单位长度直管段的摩擦阻力(比摩阻),Pa/m ; ——水的密度,kg/m 3 ; ——水的流速,m/s 。

Summary of work performed during the quarter considered important and convering what was learned from these experiences, including as necessary examples of detailed analysis or the presentation of a particular aspect of the training undertaken during the period. Engineering Supervisor Comments: 对于紊流过渡区域的摩擦阻力系数λ,可由经验公式计算得到。当水温为20℃时,冷水管道的摩 擦阻力计算表可以从《实用供热空调设计手册》中查询。根据管径、流速,查出管道动压、流量、比 摩阻等参数。 计算管道沿程阻力时,室内冷、热负荷是计算管道管径大小的基本依据,对于PAU 机组管道管径 进行计算时,应考虑其提供的仅为新风负荷,室内负荷是由风机盘管承担。所以这种空调末端承担负 荷应计算精确,以避免负荷叠加。同时应清楚了解水管系统的方式,如同程式,异程式。不同的接管 方式对沿程阻力具有一定的影响。在计算工程中,比摩阻宜控制在100-300Pa/m ,通常不应超过 400Pa/m 。 二、局部阻力 (一)局部阻力及其系数 在管内水的流动过程中,当遇到各种配件如阀门、弯头等时,由于涡流而导致能量损失,这部分 损失习惯上称为局部阻力()。 (2-1) 式中 ——管道配件的局部阻力系数; ——水流速度,m/s 。 常用管道的配件可以通过相应的表格进行查询。根据管道管径的不同以及管道上的阀门、弯头、 过滤器、除污器、水泵入口等能出现局部阻力的类别进行查询,得到不同的局部阻力系数,再利用公 式计算出局部阻力。 对于三通而言,不同的混合方向及方式,会出现不同的阻力系数,且数值相差比较大。因此,查 询三通阻力系数时,应根据已有的混合方式进行查询,进而得到更准确的局部阻力系数。 在实际计算水管局部阻力时,应先确定管道上的管件种类、数目,尤其是水管接进机组、水泵、 末端。可参见设备安装详图,其中会画出相应的管道配件。 (二)当量长度 利用相同管径直管段的长度表示局部阻力,这样称为局部阻力当量长度(m):

管道的阻力计算

6.1.1 管道的阻力计算 [ 2007-9-4 14:50:31 | By: rsjang ] 风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。通常直管中以摩擦阻力为主,而弯管以局部阻力阻力为主(图6-1-1)。 图6-1-1 直管与弯管 (一)摩擦阻力 1.圆形管道摩擦阻力的计算 根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算: (6-1-1)对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改为: (6-1-2)圆形风管单位长度的摩擦阻力(又称比摩阻)为:

(6-1-3) 以上各式中 λ——摩擦阻力系数; v——风秘内空气的平均流速,m/s; ρ——空气的密度,kg/m3; l——风管长度,m; R s——风管的水力半径,m; f——管道中充满流体部分的横断面积,m2; P——湿周,在通风、空调系统中即为风管的周长,m; D——圆形风管直径,m。 摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管管壁的粗糙度有关。在通风和空调系统中,薄钢板风管的空气流动状态大多数属于紊流光滑区到粗糙区之间的过渡区。通常,高速风管的流动状态也处于过渡区。只有流速很高、表面粗糙的砖、混凝土风管流动状态才属于粗糙区。计算过渡区摩擦阻力系数的公式很多,下面列出的公式适用范围较大,在目前得到较广泛的采用: (6-1-4) 式中 K——风管内壁粗糙度,mm; D——风管直径,mm。 进行通风管道的设计时,为了避免烦琐的计算,可根据公式(6-1-3)和(6-1-4)制成各种形式的计算表或线解图,供计算管道阻力时使用。只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个,即可利用线解图求得其余的两个参数。线解图是按过渡区的λ值,在压力B0=101.3kPa、温度t0=20℃、宽气密度ρ0=1.204kg/m3、运动粘度 v0=15.06×10-6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm、圆形风管等条件下得出的。当实际使用条件下上述条件不相符时,应进行修正。 (1)密度和粘度的修正 (6-1-5)

管道摩擦阻力计算资料

精品文档长距离输水管道水力计算公式的选用常用的水力计算公式:.1目前工程设计中普遍采用的管道水力计供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算,: 算公式有DARCY)公式:达西(2v?l??h 1)(f g?d2 chezy)公式:谢才(v?C?R?i(2) 海澄-威廉(HAZEN-WILIAMS)公式: 1.852?l?10.67Qh? 3)(f1.8524.87C?d h式中h------------沿程损失,m fλ―――沿程阻力系数 l――管段长度,m d-----管道计算内径,m 2 m/sg----重力加速度, C----谢才系数 i----水力坡降; R―――水力半径,m 2 m/sQ―――管道流量v----流速m/s C----海澄――威廉系数n其中大西公式,谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄-威廉公式影响参数较小,作为一个传统公式,在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中,与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2.规范中水力计算公式的规定 3.查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范,针对不同的设计条件,推荐采用的水力计算公式也有所差异,见表1: 表1 各规范推荐采用的水力计算公式 精品文档.

4.公式的适用范围: 3.1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式,该式适用于任何截λ值的确定是水头损失计面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数算的关键,一般采用经验公式计算得出。舍维列夫公式,布拉修斯公式及柯列勃洛克(C.F.COLEBROOK)公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。 -62舍维列夫公式的导出条件是水温10℃,运动粘度1.3*10 m/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广. 1?2.51?lg()2??? (Δ为当量粗糙度,Re为雷诺数柯列勃洛可公式)是 3.7d??Re 根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式,该式实际上 精品文档. 精品文档8大量的试是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合,适用范围为4000

水管摩擦阻力计算表

DN15DN20DN25DN150DN200DN250DN300KW 0.6 2.3 3.6KW 666126719842828L 0.030.110.17L 31.860.594.7135R11439569R123715812096R218312086DN32R2295 196147118DN350KW 0.6 2.9 4.88.4KW 1337209329754211L 0.030.140.230.4L 63.899.9142201R124416311182R117613310787R2319 209150102DN40DN50R2218164131105DN400KW 3.8 6.110.513.823.0KW 14082200314344415468L 0.180.290.50.66 1.1L 67.2105150212261R124818012510175R11951481199684R2323 23115813193DN65R2241182145117103KW 7.112.616.627.745.7KW 14792305328946725740L 0.340.60.79 1.32 2.18L 70.6110157223274R125517614710677R121416213110593R2330 22518713295DN80R2266200160129113KW 14.719.332.353.275.4KW 15482430345749026013L 0.70.92 1.54 2.54 3.6L 73.9116165234287R123719314210382R1235178143115102R2DN100304 253179129102R2292 219176141124KW 13122.036.960.886.3KW 2535360351126285L 6.27 1.05 1.76 2.9 4.12L 121172244300R181256183133106R1194156126111R2101DN125328 233167133R2240192154135KW 14823041.568.397.0KW 2640377153426557L 7.0611 1.98 3.26 4.63L 126180255313R110277230167134R1211170137121R2 127 95 293 210 167 R2 261 209 168 147 动压Pd (Pa) 水流速v (m/s) 参数公称管径 DN(mm) L—流量(L/S) R1,R2—每米长水管的摩擦阻力(Pa/m)180 319 0.9 404 0.6 45 0.3 0.4 80 0.5 125 2.4 2875 2640 2.3 2.2 2416 2201 2.1 1996 2 1802 1.9 1.8 1617 动压Pd (Pa) 0.7 245 0.8 公称管径 DN(mm) L—流量(L/S) R1,R2—每米长水管的摩擦阻力(Pa/m)参数水流速v (m/s)

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