工業管道阻力損失如何計算

⑴ 　管路計算與流量測量

一、管路計算

管路分簡單管路和復雜管路兩種。簡單管路系指由一種管徑所組成的單一管路；而復雜管路則是由不同管徑的管子連接而成的串聯管路，或由幾個簡單管路並聯組成的並聯管路和分支管路。復雜管路的計算是以簡單管路的計算為基礎。本節只討論簡單管路計算。

管路計算實際上是連續性方程式、柏努利方程式與能量損失計算式的具體運用，由於已知量與未知量情況不同，計算方法亦隨之而改變。在實際工作中常遇到的管路計算問題，歸納起來有以下三種情況：

（1）已知管徑、管長、管件和閥門的設置及流體的輸送量，求流體通過管路系統的能量損失，以便進一步確定輸送設備的輸出功率、設備內的壓強或設備間的相對位置等。這一類的計算比較容易，前面已討論過。

（2）已知管徑、管長、管件和閥門的設置及允許的能量損失，求流體的流速或流量。

（3）已知管長、管件和閥門的當量長度、流體的流量及允許的能量損失，求管徑。

後兩種情況都存在著共同性問題，即流速v或管徑d為未知，因此不能計算雷諾數Re值，則無法判斷流體的流型，所以也不能確定摩擦系數μ。在這種情況下，工程計算中常採用試差法或其他方法來求解。下面通過例題介紹試差法的應用。

例1-6如本題附圖所示，水從水塔引至車間，管路為φ114×4mm的鋼管，共長150m（包括管件及閥門的當量長度，但不包括進出口損失的當量長度）。水塔由水面維持恆定，並高於排水口12m，問水溫為12℃時，此管路的輸水量為若干m³/h。

例題1-6示圖

解：以塔內水面為上游截面1-1′，排水管出口慎掘外側為下游截面2-2′，並通過排水管出口中心沖畢作基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式，即

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式中z₁＝12mz₂＝0

v₁＝0v₂＝0

p₁＝p₂

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將以上各值代入柏努利方程式，整理得出管內水的流速為：

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而

上兩式中雖只有兩個未知數μ與v，但還不能對v進行求解。由於式（b）的具體函數關系與流體的流型有關，現v為未知，故不能計算Re值，也就無法判斷流型，而且在一些生產中對於粘性不大的流體在管內流動時多為湍流。在湍流情況下，雷諾數Re范圍不同，式（b）的具體關系也不同，即使可推測出雷諾數Re的大致范圍，將相應的式（b）具體關系代入式（a），又往往得到難解的復雜方程式，故經常採用試差法求算v_。即假設一個μ值，代入式（a）算出v值。利用此v值計算Re。根據算出的Re值及

從圖1-15查出μ值。若查得的μ值與假設值相符或接近，則假設的數值可以接受。如不相符，需另設一μ值，重復上面計算，直至所設μ值與查出的μ值相符或接近為止。

設μ＝0.02代入式（a）得：

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從有關資料查得12℃時水的粘度為1.236×10^-3Pa·s，於是

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取管壁的絕對粗糙度ε為0.2mm，ε/d＝0.2/106＝0.00189

根據Re及ε/d從圖1-15查得μ＝0.024。查出的μ值與假設的μ值不相等，故應進行第二次試算。

重設μ＝0.024，代入式（a）解得v＝2.58m/s。由此v值算出Re＝2.2×10⁵，在圖1-15中查得μ＝0.0241。查出的μ值與所設μ值基本相符，故根據第二次試算的結果知v＝2.58m/s。

輸入量

上面用試差法求算流速時，也可先假設v值而由式（a）算出μ值。再以所假設的v算出Re值。並根據Re及ε/d從圖1-15查出μ值。此值與由式（a）解出的μ值相比較，從而判斷所設之v值是否合適。

二、流量的測量

在生產過程中輸送流體時，流體的流量往往是操作中必需測量、調節與控制的一個重要技術量。測量流量的方法很多，本節只介紹幾種以柏努利方程式作為測量原理的孔板流量計、文氏流量計、轉子流量計。

（一）孔板式流量計

在管道里插入一片帶有圓孔的金屬板的裝置，孔板的中心位於管道的中心線上，圖1-16所示，這樣構成的裝置叫做孔板流量計。

圖1-16孔板流量計

當管內流體流過孔口時，因流道截面突然縮小，使流速較管內平均流速增大，動壓頭增大，與此同時，靜壓頭下降，即孔口下游的壓強比上游低。流體流經孔口後，流動截面並不立即擴大到與管截面相等，而是繼續收縮，經一定距離後，才逐漸恢復到整個管截面。根據流體流經截面最小處的壓強和孔板前壓強的差值，可以算出管內流體的流量，這個壓強差是通過外接壓差計來測定的。

對孔口前截面1-1′與孔板孔口散孝芹截面2-2′列出柏努利方程式，式中暫不計損失壓頭，得

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或

在孔板流量計上安裝U型管液柱壓差計，是為了求得式中的壓強差（p₁-p₂）。但測壓孔並不是開在如圖例1-5中1-1′和2-2′截面處。而一般都在緊靠孔口的前後，所以實際的測得壓強差並非（p₁-p₂）。以孔口前後的壓強差代替式中的（p₁-p₂）時，上式必須校正。設U型管壓差計中的讀數為R，指示液密度為ρ_示，管中流體的密度為ρ，則孔口前後的壓強差為

R（ρ_示-ρ）g

同時，由於流體收縮處的截面A₂難以知道，而小孔的截面積A₀是可以測定的，所以需用小孔處的流速v₀來代替v₂。此外，流體流經孔板時還有一定的損失壓頭。綜合考慮上述三方面的影響，引入校正系數C，將v₀、實測壓差代入

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根據連續方程式，得

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代入上式，整理得

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並令

稱為孔流系數]]

若孔口面積為A₀，則流體在管道中的流量

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孔流系數C₀的數值一般由實驗測定。實驗結果如圖1-17所示。圖中的橫坐標Re值是按管道內徑進行計算的。由圖1-17可見，Re為定值時，A₀/A值越大，則C₀即為常數。孔板流量計的使用范圍，應該是C₀為定值的區域里，如

，應用於Re＞2×10⁵流動情況。

在實際應用中，安裝在管徑小於50mm管道上的孔板，應先用實驗方法求得該孔板的q_v,s-R關系，而後再使用。安裝在管徑大於50mm管道上的孔板，因所測流量較大，不易測定q_v,s-R曲線，此時，應採用標准孔板，其系列規格可查閱有關手冊。

孔板流量計安裝位置的上下游都要有一段內徑不變的直管，以保證流體通過孔板之前的速度分布穩定。通常要求上游直管長度為50d，下游直管長度為10d。若

較小，則這段長度可縮短些。

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孔板式流量計構造簡單，製造、安裝方便，應用很廣。但流體流經孔板時，因突然收縮和擴大，損失壓力較大。此項損失壓頭隨d₀/d₁的減少而增大，當d₀/d₁＝0.5或更大時，其值約為所測得的壓強差的90%。所以孔板式流量多用於測定氣體和牛頓流體（不含任何固相成分）的流量。

（二）文丘里流量計

孔板流量計的主要缺點在於流體流經孔板時流速突然改變，損失大量壓頭。為了減少能量的損失，用一段漸縮、漸擴管代替孔板，這樣構成的流量計，稱為文丘里（文氏）流量計，其結構如圖1-18所示。

圖1-18文丘里流量計

為了避免流量計長度過大，基於前述原因，收縮角可取得大些，通常為15°～25°，擴大角仍須取得小些，一般為5°～7°。

與孔板流量計相似，文氏管流量計亦可根據柏努利方程式得出流量計算式

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式中C_文——文氏管流量計的流量系數，在湍流時，一般取0.98；

A₂——文氏管的最小截面（m²）。

文氏管流量計的阻力較小，流體的損失壓頭約為所測得壓強差的10%，但其結構不如孔板緊湊，加工也較麻煩。常用於測定壓力管道內的工業流體流量。

（三）轉子流量計

轉子流量計構造如圖1-19所示。在一個截面積自下向上逐漸擴大的垂直錐形玻璃管1內，裝有一個能旋轉自如的，由金屬或其他材質製成的轉子2（或稱浮子）。管中無流體通過時，轉子將沉於管底部。當被測流體以一定的流量通過流量計時，流體在轉子與管壁間環隙中的速度要增大，則靜壓強下降，於是在轉子的上下端形成一個壓差，轉子將浮起。隨轉子的上浮環隙面積逐漸增大，環隙中流速將減少，轉子兩端的壓差隨之降低。當轉子上浮至某一高度，轉子上下端壓差造成的升力恰等於轉子的重量時，轉子不再上升，懸浮於該高度上。

當流量增大，轉子兩端的壓差也隨之增大，轉子原來的力平衡被破壞，轉子將上升至另一高度達到新的力平衡。當流量減少，轉子將下降至另一高度，達到新的力平衡。在玻璃管外表面刻有讀數，根據轉子停留的位置，即可讀出被測流體的流量。

轉子流量計與孔板流量計不同的地方是轉子流量計的環隙截面是可變的，而轉子上下方的壓強差都不隨流量而變，所以有時稱轉子流量計為恆壓降流量計。

圖1-19轉子流量計

1-錐形玻璃管；2-轉子；3-刻度

轉子流量計出廠時其刻度常針對某特定流體而刻制。如果把適用於某一流體的轉子流量計用來測量其他流體的流量時，刻度就需校正，校正式如下：

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式中qv₁——出廠流量計上針對「1」流體體積流量刻度值；

qv₂——流量計用於流體「2」時，qv₁刻度的實際體積流量；

ρ₁——流體「1」的密度；

ρ₂——流體「2」的密度；

ρ——轉子材料的密度。

轉子流量計能直接觀察到流體的流動，損失壓頭較小，安裝時在流量計的前後不需要維持一定長度的直管段，因此在實驗室和工業生產上得到廣泛應用，尤其是用在直徑小於50mm的管道中測量流量，能適應於腐蝕性流體的測量，但它不能經受高溫（一般不能過120℃）和高壓（一般不能超過4～5kg/cm²），再者也不適於混濁液體的流量測量。當用它們來測量粘度較大的流體，或者在流體中混有固體顆粒時，容易使測壓口堵塞或使轉子卡死，結果造成測量誤差或使測量工作無法進行，此時可採用其他流量計，如靶式流量計等，關於這些流量計在此不再一一敘述，如需要時，可查儀表手冊。

⑵ 工業吸塵器系統管路布置風量及壓力損失如何計算，請高手回答，謝謝

工業吸塵器系統管路布置風配禪量Q及壓力P的基本關系為：P=SQ^2
式中：P——管網系統的總壓力；S——管網的總阻抗；Q——管網總流量。
管段的阻抗：Si=[8(λL/d+ζ)/ρ]/[π^2d^4] ζ——管段內培肆塵的局部阻力之和。
串聯管路：阻抗相加；S串=S1+S2
並聯管路：並聯的阻抗 ：1/S並=1/S1+1/S2
式中的沿程阻力系數λ 可用下式計算：
1/√(λ）=-2*lo[K/(3.7d)+2.61/(Re√λ)] K為管道的絕對粗糙度,Re為雷諾數雹陸。

⑶ 如何計算液壓管路損耗

水泵的流量為12m³/h,水流速度為3m/s，管徑為32mm，計算得出比摩阻約為4900pa/m（每米阻力損失為4900pa），400m長的管路總沿程阻力損失為1.96Mpa，由於你提供的資料局部阻力只有直通管路接頭，這個局部阻力應該不算姿爛大，按照沿程阻力的20%取值，總阻力為2.352Mpa。（僅供參考，按照內部液體為水，溫度為25℃計算。）

液壓是傳動方式的一種，液壓傳動是以液李如體作為工作介質，利用液體的壓力能來傳遞動力。一個完整的液壓系統由五個部分組成，即能源裝置、執行裝置、控制調節裝置、輔助裝置、液體介質。液壓系統的執行元件（液壓缸和液壓馬達）的作用是將液體的壓力能轉換為機械能，從而獲得需要的直線往復運動或回跡擾漏轉運動。液壓由於其傳遞動力大，易於傳遞及配置等特點，在工業、民用行業應用廣泛。

⑷ 已知：壓力，管徑，開孔，溫度，計算理論流量，謝謝

一般工程上計算時，水管路，壓力常見為0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。 流量=管截面積X流速=0.002827X管內徑的平方X流速????? (立方米/小時)。其中，管內徑單位：mm ，流速單位：米/秒 ，飽和蒸汽的公式與水相同，只是流速一般取20--40米/秒。
水頭損失計算Chezy 公式

Chezy
這里：
Q???——斷面水流量（m3/s）
C???——Chezy糙率系數（m1/2/s）
A???——斷面面積（m2）
R???——水力半徑（m）
S???——水力坡度（m/m）
根據需要也可以變換為其它表示方法:
Darcy-Weisbach公式

由於
這里：
hf ??——沿程水頭損失（mm3/s）
f ???——Darcy-Weisbach水頭損失系數（無量綱）
l????——管道長度（m）
d????——管道內徑（mm）
v ????——管道流速（m/s）
g ????—歷搏—重力加速度（m/s2）
水力計算是輸配水管道設計的核心，其實質就是在保證用戶水量、水壓安全的條件下，通過水力計算優化設計方案，選擇合適的管材和確經濟管徑。輸配水管道水力計算包含沿程水頭損失和局部水頭損失，而局部水頭損失一般僅肢敗祥為沿程水頭損失的5~10%，因此本文主要研究、探討管道沿程水頭損失的計算方法。1.1 管道常用沿程水頭損失計算公式及適用條件 管道沿程水頭損失是水流摩阻做功消耗的能量，不同的水流流態，遵循不同的規律，計算方法也不一樣。輸配水管道水流流態都處在紊流區，紊流區水流的阻力是水的粘滯力及水流速度與壓強脈動的結果。紊流又根據阻力特徵劃分為水力光滑區、過渡區、粗糙區。管道沿程水頭損失計算公式都有適用范圍和條件，一般都以水流阻力特徵區劃分。 水流阻力特徵區的判別方法，工程設計宜採用數值做為判別式，目前國內管道經常採用的沿程水頭損失水力計算公式及相應的摩阻力系數，按照水流阻力特徵區劃分如表1。
沿程水頭損失水力計算公式和摩阻系數 表1
阻力特徵區 適用條件 水力公式、摩阻系數 符號意義
水力光滑區 >10
雷諾數
h：管道沿程水頭損失
v：平均流速
d：管道內徑
γ：水的運動粘滯系數
λ：沿程摩阻系數
Δ：管道當量粗糙度
q：管道流量
Ch：海曾-威廉系數
C：謝才系數
R：水力半徑
n：粗糙系數
i：水力坡降
l：管道計算長度
紊流過渡區 10<<500 （1）

（2）
紊流粗糙區 >500

達西公式是管道沿程水力計算基本公式，是一個半理論半經驗的計算通式，它適用於流態的不同區間，其中摩阻系數λ可採用柯列布魯克公式計算，克列布魯克公式考慮的因素多，適用范圍廣泛，被認為紊流區λ的綜合計算公式。利用達西公式和柯列布魯克公式組合進行管道沿程水頭損失計算精度高，但計算方法麻煩，習慣上多用在紊流的阻力過渡區。 海曾—威廉公式適用紊流過渡區，其中水頭損失與流速的1.852次方成比例（過渡區水頭損失h∝V1.75~2.0）。該式計算方法簡捷，在美國做為給水系統配水管道水力計算的標準式，在歐洲與日本廣泛應用，近幾年我國也普遍用做配水管網的水力計算。 謝才公式也應是管道沿程水頭損失通式，且在我國應用時間久、范圍廣，積累了較多的工程資料。但由於謝才系數C採用巴甫洛夫公式或曼寧公式計算確定，而這兩個公式只適用於紊流的阻力粗糙區，因此謝才公式也僅用在阻力粗糙區。 另外舍維列夫公式，前一段時期也廣泛的用做給水管道水力計算，但該公式是由舊鋼管和舊鑄鐵管管材試驗資料確定的。而現在國內採用的金屬管道已普遍採用水泥砂漿和塗料做內襯，條件已發生變化，因此舍維列夫公式也基本不再採用。1.2 輸配水管道沿程水頭損計算的實用公式 輸配水管道沿程水頭計算時，先採用判別水流的阻力特徵用，再選擇相應的公式計算，科學合理，但操作麻煩，特別在流速是待求的未知數時，需要採用試算的方法確定雷諾數（Re）很不方便。為了使輸配水管道水力計算能滿足工程設計的需要，又可以方便的選擇計算公式和進行簡捷的計算，根據多年來管道水力計算的經驗枯友，《室外給水設計規范》GBJ13-86修編報批稿，依據管材的不同和流速的常用范圍，確定輸配水管道沿程水頭損失計算公式如下：
（1）塑料管
（2）混凝土管（渠）及採用水泥砂漿內襯的金屬管道

（3）輸配水管道、配水管網水力平差計算

2.1 管道摩阻系數的屬性及應用條件 每個管道沿程水力計算公式都有相應的摩阻系數和確定方法，表達形式也不一樣。摩阻系數是一個未知數，應由試驗確定。但實際應用時，一般都依據不同的管材和其不同的內壁光滑程度，參考已有的資料，由設計人員計算時選擇採用。該數值非常重要，但隨意性很大，而且取值的結果直接影響水力計算成果的精度。因此了解和熟悉摩阻系數的屬性，掌握取值的方法和技巧，也同樣是做好管道沿程水力計算的關鍵。 （1）當量粗糙度Δ 當量粗糙度是自然（也有稱工業）管道，根據水力試驗的成果，運用達西公式和尼古拉茲公式計算出的理論值。每種管材都有一個確定的當量粗糙度，且不因流態不同而改變，在判別水流流態和選擇其他計算公式參數時，經常用到當量粗糙度。 （2）摩阻系數λ 摩阻系數λ可應用在不同的阻力特徵區，不同區間λ的數值不一樣。在紊流的光滑區，λ數值僅與雷諾數（Re）有關，且隨雷諾數（Re）的增大而減小；在紊流過渡區，λ與雷諾數（Re）和相對粗糙度（Δ/d）兩個因素有關；在紊流粗糙區僅和相對粗糙度（Δ/d）有關，只要管材與管徑確定（即相對粗糙度Δ/d確定），在該區λ數值應為定值。 （3）粗糙系數n 粗糙系數n是採用巴甫洛夫公式和曼寧公式計算謝才公式C時的參數，它適用於紊流的粗糙區，在該區可根據管材內壁光滑程度，選擇相應的n值，但一般情況n的取值范圍宜大於0.010，否則計算成果誤差較大。 （4）海曾—威廉系數Ch 海曾—威廉系數適用紊流過渡區，Ch取值范圍宜大於120，否則計算成果誤差較大。2.2 相應的紊流阻力特徵區內不同摩阻系數間的對應關系
（1） （2）紊流粗糙區（其中y採用巴甫洛夫公式計算，若y=1/6即為曼寧公式，這時）
3.1 《室外給水設計規范》GBJ13-86修編建議沿程水頭損失摩阻系數（△、n、Ch）取值見表2。
管道沿程水頭損失（n Ch △）值 表2
管道種類 n（粗糙系數） Ch（海曾-威廉系數） △（mm）（當量粗糙度）
鋼管、鑄鐵管 水泥砂漿內襯 0.011～0.012 120～130
塗料內襯 0.0105～0.0115 130～140
舊鋼管、舊鑄鐵管（未做內襯） 0.014～0.018
混凝土管 預應力砼管（PCP） 0.012～0.013 110～130
預應力鋼筒砼管（PCCP） 0.011～0.0125 120～140
現澆矩形混凝土管（渠）道 0.012～0.014
化學管材（聚乙烯管、聚氯乙烯管、玻璃鋼夾砂管等），內襯塗塑管 140～150 0.010~0.030
結論：沿程水頭損失計算是輸配水管道設計的基礎，正確的選用計算公式和採用適宜的摩阻系數，計算成果才能真實的反映管道的水力特性。為保證輸配水管道工程設計質量，提高工程的經濟效益和規范水力計算方法

⑸ 化工原理列管式換熱器課程設計

轉載，供參考：列管式換熱器的設計和選用（1） 列管式換熱器的設計和選用應考慮的問題
◎ 冷、熱流體流動通道的選擇
具體選擇冷、熱流體流動通道的選擇
在換熱器中，哪一種流體流經管程，哪一種流經殼程，下列幾點可作為選擇的一般原則：
a) 不潔凈或易結垢的液體宜在管程，因管內清洗方便。
b) 腐蝕性流體宜在管程，以免管束和殼體同時受到腐蝕。
c) 壓力高的流體宜在管內，以免殼體承受壓力。
d) 飽和蒸汽宜走殼程，因飽和蒸汽比較清潔，表面傳熱系數與流速無關，而且冷凝液容易排出。
e) 流量小而粘度大（ ）的流體一般以殼程為宜，因在殼程Re>100即可達到湍流。但這不是絕對的，如流動阻力損失允許，將這類流體通入管內並採用多管程結構，亦可得到較高的表面傳熱系數。
f) 若兩流體溫差較大，對於剛性結構的換熱器，宜將表棗升面傳熱系數大的流體通入殼程，以減小熱應力。
g) 需要被冷卻物料一般選殼程，便於散熱。
以上各點常常不可能同時滿足，應抓住主要方面，例如首先從流體的壓力、防腐蝕及清洗等要求來考慮，然後再從對阻力降低或其他要求予以校核選定。
◎ 流速的選擇
局巧常用流速范圍流速的選擇
流體在管程或殼程中的流速，不僅直接影響表面傳熱系數，而且影響污垢熱阻，從而影響傳熱系數的大小，特別對於含有泥沙等較易沉積顆粒的流體，流速過低甚至可能導致管路堵塞，嚴重影響到設備的使用，但流速增大，又將使流體阻力增大。因此選擇適宜的流速是十分重要的。根據經驗，表4.7.1及表4.7.2列出一些工業上常用的流速范圍，以供參考。
表4.7.1 列管換熱器內常用的流速范圍流體種類流速 m/s管程殼程一般液體
宜結垢液體
氣 體0.5～0.3
>1
5～300.2～1.5
>0.5
3～15
表4.7.2 液體在列管換熱器中流速（在鋼管中）液體粘度 最大流速 m/s>1500
1000～500
500～100
100～53
35～1
>10.6
0.75
1.1
1.5
1.8
2.4◎ 流動方式的選擇
流動方式選擇流動方式的選擇
除逆流和並流之外，在列管式換熱器中冷、熱流體還可以作各種多管程多殼程的復雜流動。當流量一定時，管程或殼程越多，表面傳熱系數越凳臘老大，對傳熱過程越有利。但是，採用多管程或多殼程必導致流體阻力損失，即輸送流體的動力費用增加。因此，在決定換熱器的程數時，需權衡傳熱和流體輸送兩方面的損失。
當採用多管程或多殼程時，列管式換熱器內的流動形式復雜，對數平均值的溫差要加以修正，具體修正方法見4.4節。
◎ 換熱管規格和排列的選擇
具體選擇 換熱管規格和排列的選擇
換熱管直徑越小，換熱器單位體積的傳熱面積越大。因此，對於潔凈的流體管徑可取小些。但對於不潔凈或易結垢的流體，管徑應取得大些，以免堵塞。考慮到製造和維修的方便，加熱管的規格不宜過多。目前我國試行的系列標准規定採用 和 兩種規格，對一般流體是適應的。此外，還有 ，φ57×2.5的無縫鋼管和φ25×2, 的耐酸不銹鋼管。
按選定的管徑和流速確定管子數目，再根據所需傳熱面積，求得管子長度。實際所取管長應根據出廠的鋼管長度合理截用。我國生產的鋼管長度多為6m、9m，故系列標准中管長有1.5，2，3，4.5，6和9m六種，其中以3m和6m更為普遍。同時，管子的長度又應與管徑相適應，一般管長與管徑之比，即L/D約為4～6。
管子的排列方式有等邊三角形和正方形兩種（圖4.7.11a，圖4.7.11b）。與正方形相比，等邊三角形排列比較緊湊，管外流體湍動程度高，表面傳熱系數大。正方形排列雖比較鬆散，傳熱效果也較差，但管外清洗方便，對易結垢流體更為適用。如將正方形排列的管束斜轉45°安裝（圖4.7.11c），可在一定程度上提高表面傳熱系數。
圖4.7.11 管子在管板上的排列
◎ 折流擋板
折流擋板間距的具體選擇折流擋板
安裝折流擋板的目的是為提高管外表面傳熱系數，為取得良好的效果，擋板的形狀和間距必須適當。
對圓缺形擋板而言，弓形缺口的大小對殼程流體的流動情況有重要影響。由圖4.7.12可以看出，弓形缺口太大或太小都會產生"死區"，既不利於傳熱，又往往增加流體阻力。

a.切除過少b.切除適當 c.切除過多
圖4.7.12擋板切除對流動的影響
擋板的間距對殼體的流動亦有重要的影響。間距太大，不能保證流體垂直流過管束，使管外表面傳熱系數下降；間距太小，不便於製造和檢修，阻力損失亦大。一般取擋板間距為殼體內徑的0.2～1.0倍。我國系列標准中採用的擋板間距為：
固定管板式有100，150，200，300，450，600，700mm七種
浮頭式有100，150，200，250，300，350，450（或480），600mm八種。（2）流體通過換熱器時阻力的計算
換熱器管程及殼程的流動阻力，常常控制在一定允許范圍內。若計算結果超過允許值時，則應修改設計參數或重新選擇其他規格的換熱器。按一般經驗，對於液體常控制在104～105Pa范圍內，對於氣體則以103～104Pa為宜。此外，也可依據操作壓力不同而有所差別，參考下表。換熱器操作允許壓降△P換熱器操作壓力P(Pa)允許壓降△P<105 (絕對壓力)
0～105 (表壓)
>105 (表壓)0.1P
0.5P
>5×104 Pa◎ 管程阻力
管程阻力可按一般摩擦阻力計算式求得。
具體計算公式管程阻力損失
管程阻力損失可按一般摩擦阻力計算式求得。但管程總的阻力 應是各程直管摩擦阻力 、每程回彎阻力 以及進出口阻力 三項之和。而 相比之下常可忽略不計。因此可用下式計算管程總阻力損失 ：

式中 每程直管阻力 ；
每程回彎阻力 ；
Ft－結構校正系數，無因次，對於 的管子，Ft=1.4，對於 的管子Ft=1.5；
Ns－串聯的殼程數，指串聯的換熱器數；
Np－管程數；
由此式可以看出，管程的阻力損失（或壓降）正比於管程數Np的三次方，即
∝
對同一換熱器，若由單管程改為兩管程，阻力損失劇增為原來的8倍，而強制對流傳熱、湍流條件下的表面傳熱系數只增為原來的1.74倍；若由單管程改為四管程，阻力損失增為原來的64倍，而表面傳熱系數只增為原來的3倍。由此可見，在選擇換熱器管程數目時，應該兼顧傳熱與流體壓降兩方面的得失。
◎ 殼程阻力
對於殼程阻力的計算，由於流動狀態比較復雜，計算公式較多，計算結果相差較大。
埃索法計算公式殼程阻力損失
對於殼程阻力損失的計算，由於流動狀態比較復雜，提出的計算公式較多，所得計算結果相差不少。下面為埃索法計算殼程阻力損失的公式：

式中 -殼程總阻力損失， ；
-流過管束的阻力損失， ；
-流過折流板缺口的阻力損失， ；
Fs-殼程阻力結垢校正系數，對液體可取Fs=1.15，對氣體或可凝蒸汽取Fs=1.0；
Ns-殼程數；
又管束阻力損失
折流板缺口阻力損失
式中 -折流板數目；
-橫過管束中心的管子數，對於三角形排列的管束， ；對於正方形排列的管束， ， 為每一殼程的管子總數；
B-折流板間距，m；
D-殼程直徑，m；
-按殼程流通截面積或按其截面積 計算所得的殼程流速，m/s；
F-管子排列形式對壓降的校正系數，對三角形排列F=0.5，對正方形排列F=0.3，對正方形斜轉45°，F=04；
-殼程流體摩擦系數，根據 ，由圖4.7.13求出（圖中t為管子中心距），當 亦可由下式求出：

因 ， 正比於 ，由式4.7.4可知，管束阻力損失 ，基本上正比於 ，即
∝
若擋板間距減小一半， 劇增8倍，而表面傳熱系數 只增加1.46倍。因此，在選擇擋板間距時，亦應兼顧傳熱與流體壓降兩方面的得失。同理，殼程數的選擇也應如此。
圖4.7.13 殼程摩擦系數f0與Re0的關系列管式換熱器的設計和選用(續)（3）列管式換熱器的設計和選用的計算步驟
設有流量為去qm,h的熱流體，需從溫度T1冷卻至T2，可用的冷卻介質入口溫度t1，出口溫度選定為t2。由此已知條件可算出換熱器的熱流量Q和逆流操作的平均推動力 。根據傳熱速率基本方程：

當Q和 已知時，要求取傳熱面積A必須知K和 則是由傳熱面積A的大小和換熱器結構決定的。可見，在冷、熱流體的流量及進、出口溫度皆已知的條件下，選用或設計換熱器必須通過試差計算，按以下步驟進行。
◎ 初選換熱器的規格尺寸
◆ 初步選定換熱器的流動方式，保證溫差修正系數 大於0.8，否則應改變流動方式，重新計算。
◆ 計算熱流量Q及平均傳熱溫差△tm，根據經驗估計總傳熱系數K估，初估傳熱面積A估。
◆ 選取管程適宜流速，估算管程數，並根據A估的數值，確定換熱管直徑、長度及排列。 ◎ 計算管、殼程阻力
在選擇管程流體與殼程流體以及初步確定了換熱器主要尺寸的基礎上，就可以計算管、殼程流速和阻力，看是否合理。或者先選定流速以確定管程數NP和折流板間距B再計算壓力降是否合理。這時NP與B是可以調整的參數，如仍不能滿足要求，可另選殼徑再進行計算，直到合理為止。
◎ 核算總傳熱系數
分別計算管、殼程表面傳熱系數，確定污垢熱阻，求出總傳系數K計，並與估算時所取用的傳熱系數K估進行比較。如果相差較多，應重新估算。
◎ 計算傳熱面積並求裕度
根據計算的K計值、熱流量Q及平均溫度差△tm，由總傳熱速率方程計算傳熱面積A0，一般應使所選用或設計的實際傳熱面積AP大於A020%左右為宜。即裕度為20%左右，裕度的計算式為：
換熱器的傳熱強化途徑如欲強化現有傳熱設備，開發新型高效的傳熱設備，以便在較小的設備上獲得更大的生產能力和效益，成為現代工業發展的一個重要問題。
依總傳熱速率方程：

強化方法：提高 K、A、 均可強化傳熱。
◎提高傳熱系數K

熱阻主要集中於 較小的一側，提高 小的一側有效。
◆ 降低污垢熱阻
◆ 提高表面傳熱系數
提高 的方法：
無相變化傳熱：
1） 加大流速；
2）人工粗造表面；
3）擾流元件。 有相變化傳熱：
蒸汽冷凝 ：
1）滴狀冷凝，
2）不凝氣體排放，
3）氣液流向一致 ，
4）合理布置冷凝面，
5）利用表面張力 （溝槽 ，金屬絲）液體沸騰：
1）保持核狀沸騰，
2） 製造人工表面，增加汽化核心數。
◎ 提高傳熱推動力
加熱蒸汽P ，
◎ 改變傳熱面積A
關於傳熱面積A的改變，不以增加換熱器台數，改變換熱器的尺寸來加大傳熱面積A，而是通過對傳熱面的改造，如開槽及加翅片、以不同異形管代替光滑圓管等措施來加大傳熱面積以強化傳熱過程。

⑹ 管道局部水頭損失

水流在運動過程中單位質量液體的機械能的損失稱為水頭損失。產生水頭損失的原因有內因和外因兩種，外界對水流的阻力是產生水頭損失的主要外因，液體的粘滯性是產生水頭損失的主要內因，也是根本原因。

中文名
水頭損失
外文名
head loss
應用學科
理工學科
適用領域
理工學科、工業技術
內因
液體的粘滯性
快速
導航
計算方法
水頭損失的分類
液體在流動的過程中，在流動的方向扒檔笑、壁面的粗糙程度、過流斷面的形狀和面積均不變的均勻流段上產生的流動阻力稱之為沿程阻力，或稱為摩擦阻力。沿程阻力的影響造成流體流動過程中能量的損失或水頭損失。沿程阻力均勻地分布在整個均勻流段上，與管段的長度成正比，一般用表示。
另一類阻力是發生在流動邊界有急變的流域中，能量的損失主要集中在該流域及附近流域，這種集中發生的能量損失或阻力稱之為局部阻力或局部損失，由局部阻力造成的水頭損失稱之為局部水頭損失。通常在管道的進出口、變截面管道、管道的連接處等部位，都會發生局部水頭損失，一般用表示。[1]
計算方法

曲線1
單位重量的水或其他液體在流動過程中因克服水流阻力作功而損失的機械能，具有長度因次。水頭損失可分為沿程水頭損失hf及局部水頭損失hj兩類。某流段的總水頭損失hw為各分段的沿程水頭損失與沿程各種局部水頭損失的總和。
沿程水頭損失
克服沿程摩擦阻力作功而損失的水頭，它隨著流程長度而增加。恆定均勻管流沿程水頭損失的達西－魏斯巴赫公式式中g為重力加速度；d、l、v為管道直徑、 流段長度、斷面平均流速；λ為無因次系數,稱為沿程摩阻系數。式(2)亦適用於明渠水流，式中管徑d須代以明渠水力半徑R（見謝才公式）的4倍。德國學者J.尼庫拉德塞曾用人工砂粒粗糙的辦法進行系統試驗, 結果繪成以1g(100λ)及lgRe(雷諾數 ，ν為液體運動粘滯系數)為縱橫坐標,以相對粗糙度r0/κs(r0為圓管半徑,κs為砂粒粗糙高度)為參數的曲線圖。圖中ɑb線代表層流區， 。c以右為紊流區,又可分為三個流區：①光滑區(cd線), λ=f(Re)；②完全粗糙區(ef線以右的B區)屬充分發展了的紊流, , ,又稱阻力平方區;③過渡粗糙區(cd、ef線間的A區),λ=f(Re,κs/r0)。b、c之間為層流轉變為紊流的過渡區，試驗點子亂，范圍狹窄，一般可作紊流對待。b點，Re≈2300；c點Re≈4000。明渠均勻流的λ值也有類似的變化規律。水頭損失

公式1

公式2

曲線2
工程界習慣沿用一些經驗公式和圖表計算沿程水頭損失。明渠流實際上多屬阻力平方區，廣泛採用謝才公式和曼寧公式。

參數圖
局部水頭損失

儀器
在流動局部地區因邊界急局改變引起流動急劇調整、消耗能量而損失的水頭。管渠中進水口、彎段、門槽、斷面突然擴大或突然收縮，管道中設置閥門、接頭或其他配件，常引起流動分離並發生旋渦。旋渦的形成與衰減春含及流速分布的急劇改變均會消耗液體機械能。高雷諾數下的水流試驗表明，局部水頭損失近似地與該局部地區的特徵流速水頭成正比，即：
(3)
局部水頭損失系數ζ的大小基本上取決於流動的幾何條件，如斷面急劇改變前後的面積比，彎管相對曲率半徑，閥門的形狀和尺寸等，ζ值由實驗測定。低雷諾數流動的ζ值不僅與流動幾何條件而且與流動狀態(Re值蠢悔)有關。[2]

計算公式

水頭損失

⑺ 　流體阻力計算

前面已提到，由於流體有粘性，因此在流動時層與層之間會產生內摩擦力，流體與管壁之間還存在外摩擦力。為了克服這種內外摩擦力就會消耗流體的能量，即稱為流體的壓頭損失（E_損或Σh_f）。在應用柏努利方程解決有關流體流動的問題時，必須事先標出這項壓頭損失，即阻力。所以阻力計算就成了流體力學中的一項重要任務之一。

流體阻力的大小，除與流體的粘性大小有關外，還與流體流動型態（即流動較緩和的還是較劇烈的）、流體所通過管道或設備的壁面情況（粗糙的還是光滑的）、通過的路程及截面的大小等因素有關。

下面先研究流動型態與阻力的關系，然後再研究阻力的具體計算。

一、流體的流動型態

（一）雷諾實驗和雷諾數

為了弄清什麼叫流體的流動型態，首先用雷諾實驗裝置進行觀察。如圖1-10所示。

圖1-10雷諾實驗裝置

1-墨水瓶；2-墨水開關；3-溫度計；4-水箱；5-閥門；6-水槽

在實驗過程中，水箱4上面由進水管不斷進水，並用溢流裝置保持水面穩定。大玻璃管內的水流速度的大小由閥門5來調節，在大玻璃管進口中心處插入一根與墨水瓶1相連的細小玻璃管，以便將墨水通過墨水開關2注入水流中，以觀察大玻璃管內水的流動情況。水溫可通過溫度計3測量。

在實驗開始前，首先將水箱注滿水，並保持溢流。實驗開始時，略微開啟閥門5，使水在大玻璃管內以很慢的速度向下流動，然後開啟墨水開關2，隨後逐漸打開閥門5以增大管內流速。在實驗過程中可以看到，當管內的水流速度不大時，墨水在管內沿著軸線方向成一條直線而流動，像似一條拉緊的弦線，如圖1-11a所示。這表示，此時由於大玻璃管內水的質點之間互不混雜，水流沿著管軸線作平行而有規則的流動，這種流動型態稱為層流。

當管內流速增大時，墨水線不再保持成直線流動，線條開始波動而成波浪式流動，如圖1-11b所示。若此時繼續增大管內流速而達到某一定值時，這條墨線很快便與水流主體混合在一起，整個管內水流均染上了顏色，如圖1-11c所示。這表明，水的質點不僅沿著玻璃管軸線方向流動，而且在截面上作徑向無規則的脈動，引起質點之間互相劇烈地交換位置，互相碰撞，這種流動型態稱湍流（又稱紊流）。

圖1-11流體流動型態示意圖

a-層流；b-過渡流；c-湍流

根據不同的流體和不同的管徑所獲得的實驗結果表明，影響流體流動型態的因素，除了流體的流速外，還和管子的內徑d、流體密度ρ和流體的粘度η有關。通過進一步分析研究，這些因素對流動情況的影響，雷諾得出結論：上述四個因素所組成的復合數群

，是判別流體流動型態的准則，這個數群就稱為雷諾數，用符號Re表示。

若將組成Re數的四個物理量的因次代入數群，則Re數的因次為

非金屬礦產加工機械設備

即：Re數是一個無因次數群。組成此數群的各物理量，必須用一致的單位表示。因此，只要所用的單位一致，對任何單位制都可得到同一個數值。根據大量的實驗得知，Re≤2000時，流動型態為層流；當Re≥4000時，流動型態為湍流；而在2000＜Re＜4000范圍內時，流動型態不穩定，可能是層流，也可能是湍流，或是兩者交替出纖察中現，與外界干擾情況有關。例如周圍振動及管道入口處等都易出現湍流。這一范圍稱為過渡流。

例1-4有一根內徑為300mm的輸水管道，水的流速為2m/s，已知水溫為18℃，試判別管內水的流動型態。

解：計算Re值沒梁進行判斷

非金屬礦產加工機械設備

已知：d＝300mm＝0.3m

v＝2m/s

水在18℃的密度ρ≈1000kg/m³，水的粘度η＝1.0559cP＝1.0559×10^-3Pa·s將以上各值代入Re的算式得

非金屬礦產加工機械設備

此時Re＞4000，故水在管內的流動型態為湍流。

（二）流體在圓管中的速度分毀山布

流體速度的分布是表示流體通過管道截面時，在截面上各點流體速度大小的狀況，它可以更具體地反映層流和湍流兩種不同流動型態的本質。

層流時，流體的質點是沿著與管道中心線平行的方向流動的。在管道截面上，從中心至管壁，流動是作層與層的相對流動，在管道壁面上流體的速度等於零；愈向管道中心，流體層的速度愈大，直到管道中心線上速度達到最大。如果測得管道截面直徑上各點的流體速度，並將其進行標繪，可得一條拋物線的包絡曲線，如圖1-12所示。此時管道截面上流體的平均速度v為管道中心線上流體最大速度v_max的一半，即

非金屬礦產加工機械設備

湍流時，流體中充滿著各種大小的旋渦，流體質點除了沿管道軸線方向流動外，在管道截面上，流體質點的運動方向和速度大小隨時在變化，但是，管內流體是在穩定情況下流動，對整個管道截面來說，流體的平均速度是不變的。

圖1-12層流時流體在圓管中的速度分布

圖1-13湍流時流體在圓管中的速度分布

若將截面上各點速度進行繪制，可得湍流時的速度分布包絡曲線，如圖1-13所示。此曲線近似於梯形平面的輪廓線，與圖1-12所示的層流時速度分布曲線比較，在管道中心線四周區域內，湍流時速度的分布比較均勻。這是因為流體質點在截面上作橫向脈動之故。如果流體湍流程度愈劇烈，即雷諾數Re愈大，則速度分布曲線頂部的區域愈廣闊而平坦。

湍流時，管道截面上的流體的平均速度v為管道中心線上流體最大速度v_max的0.8倍左右，即：

非金屬礦產加工機械設備

由圖1-13所示的湍流時的速度分布曲線中可以看出，在靠近管壁的區域，流體的速度驟然下降，直到管壁上的速度等於零為止。在這個區域內，流體的速度梯度最大，速度分布曲線的形狀與層流時很相似。雖然對整個管道截面來講，流體流動型態屬於湍流，但是，因受到管壁上速度等於零的流體層阻礙的影響，使得在管壁附近的流體流動受到約束，不像管中心附近部分的流體質點那樣活躍。如果用墨水注入緊靠管壁附近的流體層中時，可以發現有直線流動的墨水細流。由此證明，即使在湍流時，在靠近管壁區域的流體仍作層流流動。這一作層流流動的流體薄層，稱為層流底層或層流內層。在湍流主體與層流內層之間的過渡區域，稱為過渡層，如圖1-14所示。

層流內層的厚度與雷諾數Re大小有關，Re數愈大，則層流內層的厚度愈薄，但不會等於零。

層流內層的厚度雖然極薄，但由於在層流內層中，流體質點是作直線流動，質點間互不混合。所以要在流體中進行熱量和質量的傳遞時，通過層流內層的阻力，將比在流體的湍流主體部分要大得多。因此，要提高傳熱或傳質的速率，必須設法減少層流內層的厚度。

上面介紹的流體速度分布曲線是在管道的平直部分測得的，而且流體的流動情況必須在穩定和等溫（即整個管道橫截面上流體的溫度是相同的）的條件下，因為流體的流動方向、溫度和截面的變化，都會影響速度分布曲線的形狀和比例。

圖1-14湍流時管道中流體層的分布情況

CB-層流內層；BA-過渡層；AO-湍流主體

二、流體阻力的計算

流體在管路中流動時的阻力可分成直管阻力與局部阻力兩類。直管阻力是由於流體的粘性和流體質點之間的互相碰撞以及流體與管壁之間所產生的摩擦阻力所致。局部阻力是指流體通過管路中的管件（如三通、彎頭、接頭、變徑接頭等）、閥件、管子的出入口等局部障礙而引起流速的大小或方向突然改變而產生的阻力。

管路中的流體阻力就為上述兩類阻力之和。即：

非金屬礦產加工機械設備

式中∑h_f——管路的總阻力，或者說流體克服管路阻力而損失的壓頭；

h_p——管路中的直管阻力，或者說流體克服直管阻力而損失的壓頭；

h_e——管路中的局部阻力，或者說流體克服局部阻力而損失的壓頭。

（一）直管阻力的計算

根據實驗，直管阻力可用下式計算

非金屬礦產加工機械設備

式中l——直管的長度（m）；

d——直管的內徑（m）；

v——流體在管內的流速（m/s）；

g——重力加速度（m/s²）（g＝9.81m/s²）；

μ—摩擦系數。

摩擦系數μ的單位為1，它是雷諾數Re和管壁粗糙度的函數，其值由μ-Re的曲線圖查出（見圖1-15所示）。

圖1-15是根據一系列實驗數據整理繪制而成的曲線。應該注意的是，此圖的坐標不是採用等分刻度的普通坐標，而是採用雙對數坐標（即縱坐標和橫坐標都是對數坐標）。

由圖1-15可見，在湍流區域內，管壁的粗糙度對摩擦系數有顯著影響，管壁粗糙度愈大，其影響亦愈大。圖中的每一條曲線（除層流外）都注出其管壁相對粗糙度

不同的數值。各種管子的絕對粗糙度ε（即管壁凸出或凹入部分的平均高度或深度，其值可從表1-2查出）和管徑d之比值

，稱為相對粗糙度。

從圖1-15可以看出：

（1）當Re＜2000時，屬層流流動區域。此時不論光滑管或粗糙管，圖中只有一條直線。這就說明摩擦系數μ與管壁粗糙度無關，僅與雷諾數Re有關。即：

圖1-15摩擦系數與雷諾數及相對粗糙度的關系

表1-2工業管道的絕對粗糙度

μ＝f（Re）

經驗方程為（對圓管而言）

非金屬礦產加工機械設備

（2）當Re≥4000時，屬湍流流動區域。當湍流程度不大時，即圖中虛線以左下方的湍流區，μ不僅與Re有關，而且與管壁相對粗糙度

有關，即：

非金屬礦產加工機械設備

這就是說，μ值要根據管子的粗糙度

和流體在管內的Re數才能在圖中查出。

當湍流程度達到極度湍流時，即圖中虛線的右上方湍流區，各條曲線都與橫坐座標平行，這說明μ僅與

值有關，而與Re數大小無關。即：

非金屬礦產加工機械設備

對於相對粗糙度

的管子來說，當Re＞10⁵（即達到極度湍流區）時，μ就為一定值，即

μ＝0.034

（3）當2000＜Re＜4000時，屬過渡流區域。在此區域內，層流和湍流的μ-Re曲線都可以用，但做於阻力計算時，為安全起見，通常都是將湍流時的曲線延伸出去，用來查取這個區域的摩擦系數μ值。

從圖1-15求出的摩擦系數μ，是等溫下的數值。如果流動過程中液體溫度有變化，實驗結果指出，若液體在管中流動而被加熱時，其摩擦系數減少；被冷卻時，則增大。因此，當層流時，應按下法計算：

先用液體平均溫度下的物理量η、ρ求出Re數，後把從圖中查得的μ值除以1.1

以作校正。此處的η為液體在其平均溫度下的粘度，η_w為液體在平均管壁溫度下的粘度。

當湍流時，溫度對摩擦系數μ的影響不大，通常可忽略不計。對溫度變化情況下流動的氣體，在湍流時，其摩擦系數幾乎不受變溫的影響；在層流時，則受到一定程度的影響。

（二）局部阻力的計算

局部阻力的計算，通常採用兩種方法：一種是當量長度法；另一種是阻力系數法。

1.當量長度法

流體通過某一管件或閥門等時，因局部阻力而造成的壓頭損失，相當於流體通過與其具有相同管徑的若干米長度的直管的壓頭損失，這個直管長度稱為當量長度，用符號l。表示。這樣，可用直管阻力公式來計算局部阻力的壓頭損失，並且在管路阻力的計算時，可將管路中的直管段長度和管件及閥門等的當量長度合並在一起計算。即：

非金屬礦產加工機械設備

式中，Σl_e為管路中各種局部阻力的當量長度之和。

其他符號的意義和單位同前。

各種管件、閥門及其他局部障礙的當量長度l。的數值由實驗測定，通常以管徑的倍數n（又稱當量系數）來表示，如表1-3所示。例如閘閥在全開時的n值，查表1-3得7，若這閘閥是裝在管徑為100mm的管路中，則它的當量長度為：

表1-3局部阻力當量長度

l_e＝7d＝7×100mm＝700mm＝0.7m

2.阻力系數法

流體通過某一管件或閥門等的壓頭損失用流體在管路中的速度的倍數來表示，這種計算局部阻力的方法，稱為阻力系數法。即：

非金屬礦產加工機械設備

式中，ρ為比例系數，稱為阻力系數，其值由實驗測出（對一些常見的管件、閥門等的局部阻力系數可查表1-4得到）。

其他的符號意義和單位同前。

表1-4湍流時流體通過各種管件和閥門等的阻力系數

註：計算突然縮小或突然擴大時的損失壓頭時，其流體的速度取較小管內的流速來計算。

上面列出的當量長度和阻力系數的數值在各專業書中有時略有差異，這是由於這些管件、閥門加工情況和測量壓力損失的裝置等不同所致。

三、管路總阻力的計算

管路的總阻力為各段沿程阻力與各個局部阻力的總和，即流體流過該管路的損失壓頭，即h_損＝∑h_直＋Σh_局，如整個管路的直徑d不變，則用當量長度法時

非金屬礦產加工機械設備

用阻力系數法時

非金屬礦產加工機械設備

當量長度法考慮了μ值的變化，而阻力系數法取μ為常數，因此，前一種方法比較符合實際情況，且便於把沿程阻力與局部阻力合並計算，所以常用於實際設計中。下面舉例說明。

例1-5密度為1.1g/cm³的水溶液由一個貯槽流入另一個貯槽，管路由長20mφ114mm×4mm直鋼管和一個全開的閘閥，以及2個90°標准彎頭所組成。溶液在管內的流速為1m/s，粘度為0.001N·s/m²。求總損失壓頭h_損。

解：已知ρ＝1.1×1000＝1100（kg/m³）

v＝1m/s

d＝114mm-2×4mm＝106mm＝0.106m

η＝0.001N·s/m²＝10^-3N·s/m²

l＝20m

得

查μ-Re曲線得μ＝0.021

1.用阻力系數法計算局部阻力先計算∑ζ

由貯槽流入管口ζ＝0.5

2個90。標准彎頭2ζ＝2×0.75＝1.5

一個（全開）閘閥ζ＝0.17

由管口流入貯槽ζ＝1

∑ζ＝0.5+1.5+0.17+1＝3.17

所以損失壓頭

非金屬礦產加工機械設備

2.用當量長度法計算局部阻力

計算∑l_e，由當量長度表查出l_e/d

貯槽流入管口l_e/d＝20l_e＝20d

2個90°標准彎頭l_e/d＝402l_e＝80d

一個閘閥（全開）l_e/d＝7l_e＝7d

管口流入貯槽l_e/d＝40l_e＝40d

Σl_e＝20d+80d+7d+40d＝147d

所以損失壓頭

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由管路阻力計算式可知，管路對流體阻力的影響是很大的。因為

，即v²＝

將v²值代入管路阻力計算式，得

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上式表明，在qv,s和管路總長度已定時，若忽略μ隨d增大而減少的影響，管路阻力近似地與管徑d的五次方成反比。例如管徑d增一倍，則損失壓頭可減為原損失壓頭的1/32。所以適當增大管徑，是減少損失壓頭的有效措施。

⑻ 1000米管道損失多少壓力

水平管道1000米大概就需要損失2.8MPa的壓力。這個最好還是需要結合管道的直徑來進行確定，不同直徑的管道損失的壓力也有一定的區別的。管道彎曲程度比較大，那基本坦大上會損失的壓力會更加多一些山掘，所以現在管道基本上也都會選擇水平的，對壓力的影響比較小，高層的住戶也可以正常用水，但如果家裡面的水壓過小，那大家也可以選擇安裝增壓泵，能夠增大水流。

管道：

管道是用管子、管子聯接件和閥門等聯接成的用於輸送氣體、液體或帶固體顆粒的流體的裝置。通常，流體逗信核經鼓風機、壓縮機、泵和鍋爐等增壓後，從管道的高壓處流向低壓處，也可利用流體自身的壓力或重力輸送。管道的用途很廣泛，主要用在給水、排水、供熱、供煤氣、長距離輸送石油和天然氣、農業灌溉、水力工程和各種工業裝置中。

⑼ 什麼叫管道比阻

管道比阻---單位管長、單位流量時的沿程水力損失，計算公式較麻煩，例如塑料硬管的比阻So=0.000915/內徑的4.77次方。為了簡化計算工作，一碼族納般把不同材質、不同管徑的比阻So值算出後列表，供查用。

管道比阻S=(10.3×n^2)/d^5.33=289

其中n為PE管道糙率查表得0.01，d為管道內徑單位米，這里取0.095

管道兩端作用水頭差H 35米 壓差P= 343231.48Pa

H=343231.48/ρg=343231.48/1000×9.8=35.024米

ρ液體密度 g重力加速度

流量Q=（H/S×L）^(1/2)=（35.024/289×500）^(1/2)=0.015568m³/秒

即每小時流量=0.015568m/s×3600=56m³/h

(9)工業管道阻力損失如何計算擴展閱讀：

電阻率與溫度的具體關系為：ρ=ρ0（1+αt），其中ρ0為零度時導體的電阻率，α為導體的溫度系數。

R=1/G， 其中G為物體電導，導體的電阻穗搜越小，電導就越大，數值上等於電阻的倒數。單位是西門子，簡稱西，符號s。

初中要求掌握的影響電阻的因素：

導體的長度、材料相同時，橫截面積越大，電阻越小；

導體的橫截面積、材料相同時，長度越長，電阻越大；

導體的橫截面積、長度相同時，導體的遲沒材料不同，電阻大小不同。

⑽ 一個彎頭的阻力是多少

ΔP=ξ*1/2ρv^2

ξ為局部阻力系數（查手冊取值），ρ為密度，v為速度。

彎頭的阻力游態系數與彎曲率(彎曲半徑與管道直徑之比)彎頭的形式及彎曲角度相關，由實驗取得。

彎曲半徑小於等於管徑的1.5倍屬於彎頭，大於管徑的1.5倍屬於彎管。國際上通用的管法蘭標准可概括為兩個不同的，且不能互換的管法蘭體系：一個以德國為代表的歐洲管法蘭體系；另一個是以美國為代表的美洲管神稿源法蘭體系。

(10)工業管道阻力損失如何計算擴展閱讀：

由於管件大多數用於焊接，為了提高焊接質量，端部都車成坡口，留一定的角度，帶一定的邊，這一項要求也比較嚴，邊多厚，角度為多少和偏差范圍都有規定。表面質量和機械性能基本和管子是一敬殲樣的。為了焊接方便，管件與被連接的管子的鋼種是相同的。

冷擠壓彎頭的成形過程是使用專用的彎頭成形機，將管坯放入外模中，上下模合模後，在推桿的推動下，管坯沿內模和外模預留的間隙運動而完成成形過程。

採用內外模冷擠壓工藝製造的彎頭外形美觀、壁厚均勻、尺寸偏差小，故對於不銹鋼彎頭特別是薄壁的不銹鋼彎頭成形多採用這一工藝製造。這種工藝所使用的內外模精度要求高；對管坯的壁厚偏差要求也比較苛刻。