⑴ 管路计算与流量测量
一、管路计算
管路分简单管路和复杂管路两种。简单管路系指由一种管径所组成的单一管路;而复杂管路则是由不同管径的管子连接而成的串联管路,或由几个简单管路并联组成的并联管路和分支管路。复杂管路的计算是以简单管路的计算为基础。本节只讨论简单管路计算。
管路计算实际上是连续性方程式、柏努利方程式与能量损失计算式的具体运用,由于已知量与未知量情况不同,计算方法亦随之而改变。在实际工作中常遇到的管路计算问题,归纳起来有以下三种情况:
(1)已知管径、管长、管件和阀门的设置及流体的输送量,求流体通过管路系统的能量损失,以便进一步确定输送设备的输出功率、设备内的压强或设备间的相对位置等。这一类的计算比较容易,前面已讨论过。
(2)已知管径、管长、管件和阀门的设置及允许的能量损失,求流体的流速或流量。
(3)已知管长、管件和阀门的当量长度、流体的流量及允许的能量损失,求管径。
后两种情况都存在着共同性问题,即流速v或管径d为未知,因此不能计算雷诺数Re值,则无法判断流体的流型,所以也不能确定摩擦系数μ。在这种情况下,工程计算中常采用试差法或其他方法来求解。下面通过例题介绍试差法的应用。
例1-6如本题附图所示,水从水塔引至车间,管路为φ114×4mm的钢管,共长150m(包括管件及阀门的当量长度,但不包括进出口损失的当量长度)。水塔由水面维持恒定,并高于排水口12m,问水温为12℃时,此管路的输水量为若干m3/h。
例题1-6示图
解:以塔内水面为上游截面1-1′,排水管出口慎掘外侧为下游截面2-2′,并通过排水管出口中心冲毕作基准水平面。在两截面间列柏努利方程式,即
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式中z1=12mz2=0
v1=0v2=0
p1=p2
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将以上各值代入柏努利方程式,整理得出管内水的流速为:
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而
上两式中虽只有两个未知数μ与v,但还不能对v进行求解。由于式(b)的具体函数关系与流体的流型有关,现v为未知,故不能计算Re值,也就无法判断流型,而且在一些生产中对于粘性不大的流体在管内流动时多为湍流。在湍流情况下,雷诺数Re范围不同,式(b)的具体关系也不同,即使可推测出雷诺数Re的大致范围,将相应的式(b)具体关系代入式(a),又往往得到难解的复杂方程式,故经常采用试差法求算v。即假设一个μ值,代入式(a)算出v值。利用此v值计算Re。根据算出的Re值及
设μ=0.02代入式(a)得:
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从有关资料查得12℃时水的粘度为1.236×10-3Pa·s,于是
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取管壁的绝对粗糙度ε为0.2mm,ε/d=0.2/106=0.00189
根据Re及ε/d从图1-15查得μ=0.024。查出的μ值与假设的μ值不相等,故应进行第二次试算。
重设μ=0.024,代入式(a)解得v=2.58m/s。由此v值算出Re=2.2×105,在图1-15中查得μ=0.0241。查出的μ值与所设μ值基本相符,故根据第二次试算的结果知v=2.58m/s。
输入量
上面用试差法求算流速时,也可先假设v值而由式(a)算出μ值。再以所假设的v算出Re值。并根据Re及ε/d从图1-15查出μ值。此值与由式(a)解出的μ值相比较,从而判断所设之v值是否合适。
二、流量的测量
在生产过程中输送流体时,流体的流量往往是操作中必需测量、调节与控制的一个重要技术量。测量流量的方法很多,本节只介绍几种以柏努利方程式作为测量原理的孔板流量计、文氏流量计、转子流量计。
(一)孔板式流量计
在管道里插入一片带有圆孔的金属板的装置,孔板的中心位于管道的中心线上,图1-16所示,这样构成的装置叫做孔板流量计。
图1-16孔板流量计
当管内流体流过孔口时,因流道截面突然缩小,使流速较管内平均流速增大,动压头增大,与此同时,静压头下降,即孔口下游的压强比上游低。流体流经孔口后,流动截面并不立即扩大到与管截面相等,而是继续收缩,经一定距离后,才逐渐恢复到整个管截面。根据流体流经截面最小处的压强和孔板前压强的差值,可以算出管内流体的流量,这个压强差是通过外接压差计来测定的。
对孔口前截面1-1′与孔板孔口散孝芹截面2-2′列出柏努利方程式,式中暂不计损失压头,得
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或
在孔板流量计上安装U型管液柱压差计,是为了求得式中的压强差(p1-p2)。但测压孔并不是开在如图例1-5中1-1′和2-2′截面处。而一般都在紧靠孔口的前后,所以实际的测得压强差并非(p1-p2)。以孔口前后的压强差代替式中的(p1-p2)时,上式必须校正。设U型管压差计中的读数为R,指示液密度为ρ示,管中流体的密度为ρ,则孔口前后的压强差为
R(ρ示-ρ)g
同时,由于流体收缩处的截面A2难以知道,而小孔的截面积A0是可以测定的,所以需用小孔处的流速v0来代替v2。此外,流体流经孔板时还有一定的损失压头。综合考虑上述三方面的影响,引入校正系数C,将v0、实测压差代入
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根据连续方程式,得
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代入上式,整理得
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并令
若孔口面积为A0,则流体在管道中的流量
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孔流系数C0的数值一般由实验测定。实验结果如图1-17所示。图中的横坐标Re值是按管道内径进行计算的。由图1-17可见,Re为定值时,A0/A值越大,则C0即为常数。孔板流量计的使用范围,应该是C0为定值的区域里,如
在实际应用中,安装在管径小于50mm管道上的孔板,应先用实验方法求得该孔板的qv,s-R关系,而后再使用。安装在管径大于50mm管道上的孔板,因所测流量较大,不易测定qv,s-R曲线,此时,应采用标准孔板,其系列规格可查阅有关手册。
孔板流量计安装位置的上下游都要有一段内径不变的直管,以保证流体通过孔板之前的速度分布稳定。通常要求上游直管长度为50d,下游直管长度为10d。若
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孔板式流量计构造简单,制造、安装方便,应用很广。但流体流经孔板时,因突然收缩和扩大,损失压力较大。此项损失压头随d0/d1的减少而增大,当d0/d1=0.5或更大时,其值约为所测得的压强差的90%。所以孔板式流量多用于测定气体和牛顿流体(不含任何固相成分)的流量。
(二)文丘里流量计
孔板流量计的主要缺点在于流体流经孔板时流速突然改变,损失大量压头。为了减少能量的损失,用一段渐缩、渐扩管代替孔板,这样构成的流量计,称为文丘里(文氏)流量计,其结构如图1-18所示。
图1-18文丘里流量计
为了避免流量计长度过大,基于前述原因,收缩角可取得大些,通常为15°~25°,扩大角仍须取得小些,一般为5°~7°。
与孔板流量计相似,文氏管流量计亦可根据柏努利方程式得出流量计算式
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式中C文——文氏管流量计的流量系数,在湍流时,一般取0.98;
A2——文氏管的最小截面(m2)。
文氏管流量计的阻力较小,流体的损失压头约为所测得压强差的10%,但其结构不如孔板紧凑,加工也较麻烦。常用于测定压力管道内的工业流体流量。
(三)转子流量计
转子流量计构造如图1-19所示。在一个截面积自下向上逐渐扩大的垂直锥形玻璃管1内,装有一个能旋转自如的,由金属或其他材质制成的转子2(或称浮子)。管中无流体通过时,转子将沉于管底部。当被测流体以一定的流量通过流量计时,流体在转子与管壁间环隙中的速度要增大,则静压强下降,于是在转子的上下端形成一个压差,转子将浮起。随转子的上浮环隙面积逐渐增大,环隙中流速将减少,转子两端的压差随之降低。当转子上浮至某一高度,转子上下端压差造成的升力恰等于转子的重量时,转子不再上升,悬浮于该高度上。
当流量增大,转子两端的压差也随之增大,转子原来的力平衡被破坏,转子将上升至另一高度达到新的力平衡。当流量减少,转子将下降至另一高度,达到新的力平衡。在玻璃管外表面刻有读数,根据转子停留的位置,即可读出被测流体的流量。
转子流量计与孔板流量计不同的地方是转子流量计的环隙截面是可变的,而转子上下方的压强差都不随流量而变,所以有时称转子流量计为恒压降流量计。
图1-19转子流量计
1-锥形玻璃管;2-转子;3-刻度
转子流量计出厂时其刻度常针对某特定流体而刻制。如果把适用于某一流体的转子流量计用来测量其他流体的流量时,刻度就需校正,校正式如下:
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式中qv1——出厂流量计上针对“1”流体体积流量刻度值;
qv2——流量计用于流体“2”时,qv1刻度的实际体积流量;
ρ1——流体“1”的密度;
ρ2——流体“2”的密度;
ρ——转子材料的密度。
转子流量计能直接观察到流体的流动,损失压头较小,安装时在流量计的前后不需要维持一定长度的直管段,因此在实验室和工业生产上得到广泛应用,尤其是用在直径小于50mm的管道中测量流量,能适应于腐蚀性流体的测量,但它不能经受高温(一般不能过120℃)和高压(一般不能超过4~5kg/cm2),再者也不适于混浊液体的流量测量。当用它们来测量粘度较大的流体,或者在流体中混有固体颗粒时,容易使测压口堵塞或使转子卡死,结果造成测量误差或使测量工作无法进行,此时可采用其他流量计,如靶式流量计等,关于这些流量计在此不再一一叙述,如需要时,可查仪表手册。
⑵ 工业吸尘器系统管路布置风量及压力损失如何计算,请高手回答,谢谢
工业吸尘器系统管路布置风配禅量Q及压力P的基本关系为:P=SQ^2
式中:P——管网系统的总压力;S——管网的总阻抗;Q——管网总流量。
管段的阻抗:Si=[8(λL/d+ζ)/ρ]/[π^2d^4] ζ——管段内培肆尘的局部阻力之和。
串联管路:阻抗相加;S串=S1+S2
并联管路:并联的阻抗 :1/S并=1/S1+1/S2
式中的沿程阻力系数λ 可用下式计算:
1/√(λ)=-2*lo[K/(3.7d)+2.61/(Re√λ)] K为管道的绝对粗糙度,Re为雷诺数雹陆。
⑶ 如何计算液压管路损耗
水泵的流量为12m³/h,水流速度为3m/s,管径为32mm,计算得出比摩阻约为4900pa/m(每米阻力损失为4900pa),400m长的管路总沿程阻力损失为1.96Mpa,由于你提供的资料局部阻力只有直通管路接头,这个局部阻力应该不算姿烂大,按照沿程阻力的20%取值,总阻力为2.352Mpa。(仅供参考,按照内部液体为水,温度为25℃计算。)
液压是传动方式的一种,液压传动是以液李如体作为工作介质,利用液体的压力能来传递动力。一个完整的液压系统由五个部分组成,即能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置、液体介质。液压系统的执行元件(液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能,从而获得需要的直线往复运动或回迹扰漏转运动。液压由于其传递动力大,易于传递及配置等特点,在工业、民用行业应用广泛。
⑷ 已知:压力,管径,开孔,温度,计算理论流量,谢谢
一般工程上计算时,水管路,压力常见为0.1--0.6MPa,水在水管中流速在1--3米/秒,常取1.5米/秒。 流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速????? (立方米/小时)。其中,管内径单位:mm ,流速单位:米/秒 ,饱和蒸汽的公式与水相同,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式
Chezy
这里:
Q???——断面水流量(m3/s)
C???——Chezy糙率系数(m1/2/s)
A???——断面面积(m2)
R???——水力半径(m)
S???——水力坡度(m/m)
根据需要也可以变换为其它表示方法:
Darcy-Weisbach公式
由于
这里:
hf ??——沿程水头损失(mm3/s)
f ???——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)
l????——管道长度(m)
d????——管道内径(mm)
v ????——管道流速(m/s)
g ????—历搏—重力加速度(m/s2)
水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅肢败祥为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件 管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。 水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数 表1
阻力特征区 适用条件 水力公式、摩阻系数 符号意义
水力光滑区 >10
雷诺数
h:管道沿程水头损失
v:平均流速
d:管道内径
γ:水的运动粘滞系数
λ:沿程摩阻系数
Δ:管道当量粗糙度
q:管道流量
Ch:海曾-威廉系数
C:谢才系数
R:水力半径
n:粗糙系数
i:水力坡降
l:管道计算长度
紊流过渡区 10<<500 (1)
(2)
紊流粗糙区 >500
达西公式是管道沿程水力计算基本公式,是一个半理论半经验的计算通式,它适用于流态的不同区间,其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用范围广泛,被认为紊流区λ的综合计算公式。利用达西公式和柯列布鲁克公式组合进行管道沿程水头损失计算精度高,但计算方法麻烦,习惯上多用在紊流的阻力过渡区。 海曾—威廉公式适用紊流过渡区,其中水头损失与流速的1.852次方成比例(过渡区水头损失h∝V1.75~2.0)。该式计算方法简捷,在美国做为给水系统配水管道水力计算的标准式,在欧洲与日本广泛应用,近几年我国也普遍用做配水管网的水力计算。 谢才公式也应是管道沿程水头损失通式,且在我国应用时间久、范围广,积累了较多的工程资料。但由于谢才系数C采用巴甫洛夫公式或曼宁公式计算确定,而这两个公式只适用于紊流的阻力粗糙区,因此谢才公式也仅用在阻力粗糙区。 另外舍维列夫公式,前一段时期也广泛的用做给水管道水力计算,但该公式是由旧钢管和旧铸铁管管材试验资料确定的。而现在国内采用的金属管道已普遍采用水泥砂浆和涂料做内衬,条件已发生变化,因此舍维列夫公式也基本不再采用。1.2 输配水管道沿程水头损计算的实用公式 输配水管道沿程水头计算时,先采用判别水流的阻力特征用,再选择相应的公式计算,科学合理,但操作麻烦,特别在流速是待求的未知数时,需要采用试算的方法确定雷诺数(Re)很不方便。为了使输配水管道水力计算能满足工程设计的需要,又可以方便的选择计算公式和进行简捷的计算,根据多年来管道水力计算的经验枯友,《室外给水设计规范》GBJ13-86修编报批稿,依据管材的不同和流速的常用范围,确定输配水管道沿程水头损失计算公式如下:
(1)塑料管
(2)混凝土管(渠)及采用水泥砂浆内衬的金属管道
(3)输配水管道、配水管网水力平差计算
2.1 管道摩阻系数的属性及应用条件 每个管道沿程水力计算公式都有相应的摩阻系数和确定方法,表达形式也不一样。摩阻系数是一个未知数,应由试验确定。但实际应用时,一般都依据不同的管材和其不同的内壁光滑程度,参考已有的资料,由设计人员计算时选择采用。该数值非常重要,但随意性很大,而且取值的结果直接影响水力计算成果的精度。因此了解和熟悉摩阻系数的属性,掌握取值的方法和技巧,也同样是做好管道沿程水力计算的关键。 (1)当量粗糙度Δ 当量粗糙度是自然(也有称工业)管道,根据水力试验的成果,运用达西公式和尼古拉兹公式计算出的理论值。每种管材都有一个确定的当量粗糙度,且不因流态不同而改变,在判别水流流态和选择其他计算公式参数时,经常用到当量粗糙度。 (2)摩阻系数λ 摩阻系数λ可应用在不同的阻力特征区,不同区间λ的数值不一样。在紊流的光滑区,λ数值仅与雷诺数(Re)有关,且随雷诺数(Re)的增大而减小;在紊流过渡区,λ与雷诺数(Re)和相对粗糙度(Δ/d)两个因素有关;在紊流粗糙区仅和相对粗糙度(Δ/d)有关,只要管材与管径确定(即相对粗糙度Δ/d确定),在该区λ数值应为定值。 (3)粗糙系数n 粗糙系数n是采用巴甫洛夫公式和曼宁公式计算谢才公式C时的参数,它适用于紊流的粗糙区,在该区可根据管材内壁光滑程度,选择相应的n值,但一般情况n的取值范围宜大于0.010,否则计算成果误差较大。 (4)海曾—威廉系数Ch 海曾—威廉系数适用紊流过渡区,Ch取值范围宜大于120,否则计算成果误差较大。2.2 相应的紊流阻力特征区内不同摩阻系数间的对应关系
(1) (2)紊流粗糙区(其中y采用巴甫洛夫公式计算,若y=1/6即为曼宁公式,这时)
3.1 《室外给水设计规范》GBJ13-86修编建议沿程水头损失摩阻系数(△、n、Ch)取值见表2。
管道沿程水头损失(n Ch △)值 表2
管道种类 n(粗糙系数) Ch(海曾-威廉系数) △(mm)(当量粗糙度)
钢管、铸铁管 水泥砂浆内衬 0.011~0.012 120~130
涂料内衬 0.0105~0.0115 130~140
旧钢管、旧铸铁管(未做内衬) 0.014~0.018
混凝土管 预应力砼管(PCP) 0.012~0.013 110~130
预应力钢筒砼管(PCCP) 0.011~0.0125 120~140
现浇矩形混凝土管(渠)道 0.012~0.014
化学管材(聚乙烯管、聚氯乙烯管、玻璃钢夹砂管等),内衬涂塑管 140~150 0.010~0.030
结论:沿程水头损失计算是输配水管道设计的基础,正确的选用计算公式和采用适宜的摩阻系数,计算成果才能真实的反映管道的水力特性。为保证输配水管道工程设计质量,提高工程的经济效益和规范水力计算方法
⑸ 化工原理列管式换热器课程设计
转载,供参考:列管式换热器的设计和选用(1) 列管式换热器的设计和选用应考虑的问题
◎ 冷、热流体流动通道的选择
具体选择冷、热流体流动通道的选择
在换热器中,哪一种流体流经管程,哪一种流经壳程,下列几点可作为选择的一般原则:
a) 不洁净或易结垢的液体宜在管程,因管内清洗方便。
b) 腐蚀性流体宜在管程,以免管束和壳体同时受到腐蚀。
c) 压力高的流体宜在管内,以免壳体承受压力。
d) 饱和蒸汽宜走壳程,因饱和蒸汽比较清洁,表面传热系数与流速无关,而且冷凝液容易排出。
e) 流量小而粘度大( )的流体一般以壳程为宜,因在壳程Re>100即可达到湍流。但这不是绝对的,如流动阻力损失允许,将这类流体通入管内并采用多管程结构,亦可得到较高的表面传热系数。
f) 若两流体温差较大,对于刚性结构的换热器,宜将表枣升面传热系数大的流体通入壳程,以减小热应力。
g) 需要被冷却物料一般选壳程,便于散热。
以上各点常常不可能同时满足,应抓住主要方面,例如首先从流体的压力、防腐蚀及清洗等要求来考虑,然后再从对阻力降低或其他要求予以校核选定。
◎ 流速的选择
局巧常用流速范围流速的选择
流体在管程或壳程中的流速,不仅直接影响表面传热系数,而且影响污垢热阻,从而影响传热系数的大小,特别对于含有泥沙等较易沉积颗粒的流体,流速过低甚至可能导致管路堵塞,严重影响到设备的使用,但流速增大,又将使流体阻力增大。因此选择适宜的流速是十分重要的。根据经验,表4.7.1及表4.7.2列出一些工业上常用的流速范围,以供参考。
表4.7.1 列管换热器内常用的流速范围流体种类流速 m/s管程壳程一般液体
宜结垢液体
气 体0.5~0.3
>1
5~300.2~1.5
>0.5
3~15
表4.7.2 液体在列管换热器中流速(在钢管中)液体粘度 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◎ 流动方式的选择
流动方式选择流动方式的选择
除逆流和并流之外,在列管式换热器中冷、热流体还可以作各种多管程多壳程的复杂流动。当流量一定时,管程或壳程越多,表面传热系数越凳腊老大,对传热过程越有利。但是,采用多管程或多壳程必导致流体阻力损失,即输送流体的动力费用增加。因此,在决定换热器的程数时,需权衡传热和流体输送两方面的损失。
当采用多管程或多壳程时,列管式换热器内的流动形式复杂,对数平均值的温差要加以修正,具体修正方法见4.4节。
◎ 换热管规格和排列的选择
具体选择 换热管规格和排列的选择
换热管直径越小,换热器单位体积的传热面积越大。因此,对于洁净的流体管径可取小些。但对于不洁净或易结垢的流体,管径应取得大些,以免堵塞。考虑到制造和维修的方便,加热管的规格不宜过多。目前我国试行的系列标准规定采用 和 两种规格,对一般流体是适应的。此外,还有 ,φ57×2.5的无缝钢管和φ25×2, 的耐酸不锈钢管。
按选定的管径和流速确定管子数目,再根据所需传热面积,求得管子长度。实际所取管长应根据出厂的钢管长度合理截用。我国生产的钢管长度多为6m、9m,故系列标准中管长有1.5,2,3,4.5,6和9m六种,其中以3m和6m更为普遍。同时,管子的长度又应与管径相适应,一般管长与管径之比,即L/D约为4~6。
管子的排列方式有等边三角形和正方形两种(图4.7.11a,图4.7.11b)。与正方形相比,等边三角形排列比较紧凑,管外流体湍动程度高,表面传热系数大。正方形排列虽比较松散,传热效果也较差,但管外清洗方便,对易结垢流体更为适用。如将正方形排列的管束斜转45°安装(图4.7.11c),可在一定程度上提高表面传热系数。
图4.7.11 管子在管板上的排列
◎ 折流挡板
折流挡板间距的具体选择折流挡板
安装折流挡板的目的是为提高管外表面传热系数,为取得良好的效果,挡板的形状和间距必须适当。
对圆缺形挡板而言,弓形缺口的大小对壳程流体的流动情况有重要影响。由图4.7.12可以看出,弓形缺口太大或太小都会产生"死区",既不利于传热,又往往增加流体阻力。
a.切除过少b.切除适当 c.切除过多
图4.7.12挡板切除对流动的影响
挡板的间距对壳体的流动亦有重要的影响。间距太大,不能保证流体垂直流过管束,使管外表面传热系数下降;间距太小,不便于制造和检修,阻力损失亦大。一般取挡板间距为壳体内径的0.2~1.0倍。我国系列标准中采用的挡板间距为:
固定管板式有100,150,200,300,450,600,700mm七种
浮头式有100,150,200,250,300,350,450(或480),600mm八种。(2)流体通过换热器时阻力的计算
换热器管程及壳程的流动阻力,常常控制在一定允许范围内。若计算结果超过允许值时,则应修改设计参数或重新选择其他规格的换热器。按一般经验,对于液体常控制在104~105Pa范围内,对于气体则以103~104Pa为宜。此外,也可依据操作压力不同而有所差别,参考下表。换热器操作允许压降△P换热器操作压力P(Pa)允许压降△P<105 (绝对压力)
0~105 (表压)
>105 (表压)0.1P
0.5P
>5×104 Pa◎ 管程阻力
管程阻力可按一般摩擦阻力计算式求得。
具体计算公式管程阻力损失
管程阻力损失可按一般摩擦阻力计算式求得。但管程总的阻力 应是各程直管摩擦阻力 、每程回弯阻力 以及进出口阻力 三项之和。而 相比之下常可忽略不计。因此可用下式计算管程总阻力损失 :
式中 每程直管阻力 ;
每程回弯阻力 ;
Ft-结构校正系数,无因次,对于 的管子,Ft=1.4,对于 的管子Ft=1.5;
Ns-串联的壳程数,指串联的换热器数;
Np-管程数;
由此式可以看出,管程的阻力损失(或压降)正比于管程数Np的三次方,即
∝
对同一换热器,若由单管程改为两管程,阻力损失剧增为原来的8倍,而强制对流传热、湍流条件下的表面传热系数只增为原来的1.74倍;若由单管程改为四管程,阻力损失增为原来的64倍,而表面传热系数只增为原来的3倍。由此可见,在选择换热器管程数目时,应该兼顾传热与流体压降两方面的得失。
◎ 壳程阻力
对于壳程阻力的计算,由于流动状态比较复杂,计算公式较多,计算结果相差较大。
埃索法计算公式壳程阻力损失
对于壳程阻力损失的计算,由于流动状态比较复杂,提出的计算公式较多,所得计算结果相差不少。下面为埃索法计算壳程阻力损失的公式:
式中 -壳程总阻力损失, ;
-流过管束的阻力损失, ;
-流过折流板缺口的阻力损失, ;
Fs-壳程阻力结垢校正系数,对液体可取Fs=1.15,对气体或可凝蒸汽取Fs=1.0;
Ns-壳程数;
又管束阻力损失
折流板缺口阻力损失
式中 -折流板数目;
-横过管束中心的管子数,对于三角形排列的管束, ;对于正方形排列的管束, , 为每一壳程的管子总数;
B-折流板间距,m;
D-壳程直径,m;
-按壳程流通截面积或按其截面积 计算所得的壳程流速,m/s;
F-管子排列形式对压降的校正系数,对三角形排列F=0.5,对正方形排列F=0.3,对正方形斜转45°,F=04;
-壳程流体摩擦系数,根据 ,由图4.7.13求出(图中t为管子中心距),当 亦可由下式求出:
因 , 正比于 ,由式4.7.4可知,管束阻力损失 ,基本上正比于 ,即
∝
若挡板间距减小一半, 剧增8倍,而表面传热系数 只增加1.46倍。因此,在选择挡板间距时,亦应兼顾传热与流体压降两方面的得失。同理,壳程数的选择也应如此。
图4.7.13 壳程摩擦系数f0与Re0的关系列管式换热器的设计和选用(续)(3)列管式换热器的设计和选用的计算步骤
设有流量为去qm,h的热流体,需从温度T1冷却至T2,可用的冷却介质入口温度t1,出口温度选定为t2。由此已知条件可算出换热器的热流量Q和逆流操作的平均推动力 。根据传热速率基本方程:
当Q和 已知时,要求取传热面积A必须知K和 则是由传热面积A的大小和换热器结构决定的。可见,在冷、热流体的流量及进、出口温度皆已知的条件下,选用或设计换热器必须通过试差计算,按以下步骤进行。
◎ 初选换热器的规格尺寸
◆ 初步选定换热器的流动方式,保证温差修正系数 大于0.8,否则应改变流动方式,重新计算。
◆ 计算热流量Q及平均传热温差△tm,根据经验估计总传热系数K估,初估传热面积A估。
◆ 选取管程适宜流速,估算管程数,并根据A估的数值,确定换热管直径、长度及排列。 ◎ 计算管、壳程阻力
在选择管程流体与壳程流体以及初步确定了换热器主要尺寸的基础上,就可以计算管、壳程流速和阻力,看是否合理。或者先选定流速以确定管程数NP和折流板间距B再计算压力降是否合理。这时NP与B是可以调整的参数,如仍不能满足要求,可另选壳径再进行计算,直到合理为止。
◎ 核算总传热系数
分别计算管、壳程表面传热系数,确定污垢热阻,求出总传系数K计,并与估算时所取用的传热系数K估进行比较。如果相差较多,应重新估算。
◎ 计算传热面积并求裕度
根据计算的K计值、热流量Q及平均温度差△tm,由总传热速率方程计算传热面积A0,一般应使所选用或设计的实际传热面积AP大于A020%左右为宜。即裕度为20%左右,裕度的计算式为:
换热器的传热强化途径如欲强化现有传热设备,开发新型高效的传热设备,以便在较小的设备上获得更大的生产能力和效益,成为现代工业发展的一个重要问题。
依总传热速率方程:
强化方法:提高 K、A、 均可强化传热。
◎提高传热系数K
热阻主要集中于 较小的一侧,提高 小的一侧有效。
◆ 降低污垢热阻
◆ 提高表面传热系数
提高 的方法:
无相变化传热:
1) 加大流速;
2)人工粗造表面;
3)扰流元件。 有相变化传热:
蒸汽冷凝 :
1)滴状冷凝,
2)不凝气体排放,
3)气液流向一致 ,
4)合理布置冷凝面,
5)利用表面张力 (沟槽 ,金属丝)液体沸腾:
1)保持核状沸腾,
2) 制造人工表面,增加汽化核心数。
◎ 提高传热推动力
加热蒸汽P ,
◎ 改变传热面积A
关于传热面积A的改变,不以增加换热器台数,改变换热器的尺寸来加大传热面积A,而是通过对传热面的改造,如开槽及加翅片、以不同异形管代替光滑圆管等措施来加大传热面积以强化传热过程。
⑹ 管道局部水头损失
水流在运动过程中单位质量液体的机械能的损失称为水头损失。产生水头损失的原因有内因和外因两种,外界对水流的阻力是产生水头损失的主要外因,液体的粘滞性是产生水头损失的主要内因,也是根本原因。
中文名
水头损失
外文名
head loss
应用学科
理工学科
适用领域
理工学科、工业技术
内因
液体的粘滞性
快速
导航
计算方法
水头损失的分类
液体在流动的过程中,在流动的方向扒档笑、壁面的粗糙程度、过流断面的形状和面积均不变的均匀流段上产生的流动阻力称之为沿程阻力,或称为摩擦阻力。沿程阻力的影响造成流体流动过程中能量的损失或水头损失。沿程阻力均匀地分布在整个均匀流段上,与管段的长度成正比,一般用表示。
另一类阻力是发生在流动边界有急变的流域中,能量的损失主要集中在该流域及附近流域,这种集中发生的能量损失或阻力称之为局部阻力或局部损失,由局部阻力造成的水头损失称之为局部水头损失。通常在管道的进出口、变截面管道、管道的连接处等部位,都会发生局部水头损失,一般用表示。[1]
计算方法
曲线1
单位重量的水或其他液体在流动过程中因克服水流阻力作功而损失的机械能,具有长度因次。水头损失可分为沿程水头损失hf及局部水头损失hj两类。某流段的总水头损失hw为各分段的沿程水头损失与沿程各种局部水头损失的总和。
沿程水头损失
克服沿程摩擦阻力作功而损失的水头,它随着流程长度而增加。恒定均匀管流沿程水头损失的达西-魏斯巴赫公式式中g为重力加速度;d、l、v为管道直径、 流段长度、断面平均流速;λ为无因次系数,称为沿程摩阻系数。式(2)亦适用于明渠水流,式中管径d须代以明渠水力半径R(见谢才公式)的4倍。德国学者J.尼库拉德塞曾用人工砂粒粗糙的办法进行系统试验, 结果绘成以1g(100λ)及lgRe(雷诺数 ,ν为液体运动粘滞系数)为纵横坐标,以相对粗糙度r0/κs(r0为圆管半径,κs为砂粒粗糙高度)为参数的曲线图。图中ɑb线代表层流区, 。c以右为紊流区,又可分为三个流区:①光滑区(cd线), λ=f(Re);②完全粗糙区(ef线以右的B区)属充分发展了的紊流, , ,又称阻力平方区;③过渡粗糙区(cd、ef线间的A区),λ=f(Re,κs/r0)。b、c之间为层流转变为紊流的过渡区,试验点子乱,范围狭窄,一般可作紊流对待。b点,Re≈2300;c点Re≈4000。明渠均匀流的λ值也有类似的变化规律。水头损失
公式1
公式2
曲线2
工程界习惯沿用一些经验公式和图表计算沿程水头损失。明渠流实际上多属阻力平方区,广泛采用谢才公式和曼宁公式。
参数图
局部水头损失
仪器
在流动局部地区因边界急局改变引起流动急剧调整、消耗能量而损失的水头。管渠中进水口、弯段、门槽、断面突然扩大或突然收缩,管道中设置阀门、接头或其他配件,常引起流动分离并发生旋涡。旋涡的形成与衰减春含及流速分布的急剧改变均会消耗液体机械能。高雷诺数下的水流试验表明,局部水头损失近似地与该局部地区的特征流速水头成正比,即:
(3)
局部水头损失系数ζ的大小基本上取决于流动的几何条件,如断面急剧改变前后的面积比,弯管相对曲率半径,阀门的形状和尺寸等,ζ值由实验测定。低雷诺数流动的ζ值不仅与流动几何条件而且与流动状态(Re值蠢悔)有关。[2]
计算公式
水头损失
⑺ 流体阻力计算
前面已提到,由于流体有粘性,因此在流动时层与层之间会产生内摩擦力,流体与管壁之间还存在外摩擦力。为了克服这种内外摩擦力就会消耗流体的能量,即称为流体的压头损失(E损或Σhf)。在应用柏努利方程解决有关流体流动的问题时,必须事先标出这项压头损失,即阻力。所以阻力计算就成了流体力学中的一项重要任务之一。
流体阻力的大小,除与流体的粘性大小有关外,还与流体流动型态(即流动较缓和的还是较剧烈的)、流体所通过管道或设备的壁面情况(粗糙的还是光滑的)、通过的路程及截面的大小等因素有关。
下面先研究流动型态与阻力的关系,然后再研究阻力的具体计算。
一、流体的流动型态
(一)雷诺实验和雷诺数
为了弄清什么叫流体的流动型态,首先用雷诺实验装置进行观察。如图1-10所示。
图1-10雷诺实验装置
1-墨水瓶;2-墨水开关;3-温度计;4-水箱;5-阀门;6-水槽
在实验过程中,水箱4上面由进水管不断进水,并用溢流装置保持水面稳定。大玻璃管内的水流速度的大小由阀门5来调节,在大玻璃管进口中心处插入一根与墨水瓶1相连的细小玻璃管,以便将墨水通过墨水开关2注入水流中,以观察大玻璃管内水的流动情况。水温可通过温度计3测量。
在实验开始前,首先将水箱注满水,并保持溢流。实验开始时,略微开启阀门5,使水在大玻璃管内以很慢的速度向下流动,然后开启墨水开关2,随后逐渐打开阀门5以增大管内流速。在实验过程中可以看到,当管内的水流速度不大时,墨水在管内沿着轴线方向成一条直线而流动,像似一条拉紧的弦线,如图1-11a所示。这表示,此时由于大玻璃管内水的质点之间互不混杂,水流沿着管轴线作平行而有规则的流动,这种流动型态称为层流。
当管内流速增大时,墨水线不再保持成直线流动,线条开始波动而成波浪式流动,如图1-11b所示。若此时继续增大管内流速而达到某一定值时,这条墨线很快便与水流主体混合在一起,整个管内水流均染上了颜色,如图1-11c所示。这表明,水的质点不仅沿着玻璃管轴线方向流动,而且在截面上作径向无规则的脉动,引起质点之间互相剧烈地交换位置,互相碰撞,这种流动型态称湍流(又称紊流)。
图1-11流体流动型态示意图
a-层流;b-过渡流;c-湍流
根据不同的流体和不同的管径所获得的实验结果表明,影响流体流动型态的因素,除了流体的流速外,还和管子的内径d、流体密度ρ和流体的粘度η有关。通过进一步分析研究,这些因素对流动情况的影响,雷诺得出结论:上述四个因素所组成的复合数群
若将组成Re数的四个物理量的因次代入数群,则Re数的因次为
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即:Re数是一个无因次数群。组成此数群的各物理量,必须用一致的单位表示。因此,只要所用的单位一致,对任何单位制都可得到同一个数值。根据大量的实验得知,Re≤2000时,流动型态为层流;当Re≥4000时,流动型态为湍流;而在2000<Re<4000范围内时,流动型态不稳定,可能是层流,也可能是湍流,或是两者交替出纤察中现,与外界干扰情况有关。例如周围振动及管道入口处等都易出现湍流。这一范围称为过渡流。
例1-4有一根内径为300mm的输水管道,水的流速为2m/s,已知水温为18℃,试判别管内水的流动型态。
解:计算Re值没梁进行判断
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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将以上各值代入Re的算式得
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此时Re>4000,故水在管内的流动型态为湍流。
(二)流体在圆管中的速度分毁山布
流体速度的分布是表示流体通过管道截面时,在截面上各点流体速度大小的状况,它可以更具体地反映层流和湍流两种不同流动型态的本质。
层流时,流体的质点是沿着与管道中心线平行的方向流动的。在管道截面上,从中心至管壁,流动是作层与层的相对流动,在管道壁面上流体的速度等于零;愈向管道中心,流体层的速度愈大,直到管道中心线上速度达到最大。如果测得管道截面直径上各点的流体速度,并将其进行标绘,可得一条抛物线的包络曲线,如图1-12所示。此时管道截面上流体的平均速度v为管道中心线上流体最大速度vmax的一半,即
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湍流时,流体中充满着各种大小的旋涡,流体质点除了沿管道轴线方向流动外,在管道截面上,流体质点的运动方向和速度大小随时在变化,但是,管内流体是在稳定情况下流动,对整个管道截面来说,流体的平均速度是不变的。
图1-12层流时流体在圆管中的速度分布
图1-13湍流时流体在圆管中的速度分布
若将截面上各点速度进行绘制,可得湍流时的速度分布包络曲线,如图1-13所示。此曲线近似于梯形平面的轮廓线,与图1-12所示的层流时速度分布曲线比较,在管道中心线四周区域内,湍流时速度的分布比较均匀。这是因为流体质点在截面上作横向脉动之故。如果流体湍流程度愈剧烈,即雷诺数Re愈大,则速度分布曲线顶部的区域愈广阔而平坦。
湍流时,管道截面上的流体的平均速度v为管道中心线上流体最大速度vmax的0.8倍左右,即:
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由图1-13所示的湍流时的速度分布曲线中可以看出,在靠近管壁的区域,流体的速度骤然下降,直到管壁上的速度等于零为止。在这个区域内,流体的速度梯度最大,速度分布曲线的形状与层流时很相似。虽然对整个管道截面来讲,流体流动型态属于湍流,但是,因受到管壁上速度等于零的流体层阻碍的影响,使得在管壁附近的流体流动受到约束,不像管中心附近部分的流体质点那样活跃。如果用墨水注入紧靠管壁附近的流体层中时,可以发现有直线流动的墨水细流。由此证明,即使在湍流时,在靠近管壁区域的流体仍作层流流动。这一作层流流动的流体薄层,称为层流底层或层流内层。在湍流主体与层流内层之间的过渡区域,称为过渡层,如图1-14所示。
层流内层的厚度与雷诺数Re大小有关,Re数愈大,则层流内层的厚度愈薄,但不会等于零。
层流内层的厚度虽然极薄,但由于在层流内层中,流体质点是作直线流动,质点间互不混合。所以要在流体中进行热量和质量的传递时,通过层流内层的阻力,将比在流体的湍流主体部分要大得多。因此,要提高传热或传质的速率,必须设法减少层流内层的厚度。
上面介绍的流体速度分布曲线是在管道的平直部分测得的,而且流体的流动情况必须在稳定和等温(即整个管道横截面上流体的温度是相同的)的条件下,因为流体的流动方向、温度和截面的变化,都会影响速度分布曲线的形状和比例。
图1-14湍流时管道中流体层的分布情况
CB-层流内层;BA-过渡层;AO-湍流主体
二、流体阻力的计算
流体在管路中流动时的阻力可分成直管阻力与局部阻力两类。直管阻力是由于流体的粘性和流体质点之间的互相碰撞以及流体与管壁之间所产生的摩擦阻力所致。局部阻力是指流体通过管路中的管件(如三通、弯头、接头、变径接头等)、阀件、管子的出入口等局部障碍而引起流速的大小或方向突然改变而产生的阻力。
管路中的流体阻力就为上述两类阻力之和。即:
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式中∑hf——管路的总阻力,或者说流体克服管路阻力而损失的压头;
hp——管路中的直管阻力,或者说流体克服直管阻力而损失的压头;
he——管路中的局部阻力,或者说流体克服局部阻力而损失的压头。
(一)直管阻力的计算
根据实验,直管阻力可用下式计算
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式中l——直管的长度(m);
d——直管的内径(m);
v——流体在管内的流速(m/s);
g——重力加速度(m/s2)(g=9.81m/s2);
μ—摩擦系数。
摩擦系数μ的单位为1,它是雷诺数Re和管壁粗糙度的函数,其值由μ-Re的曲线图查出(见图1-15所示)。
图1-15是根据一系列实验数据整理绘制而成的曲线。应该注意的是,此图的坐标不是采用等分刻度的普通坐标,而是采用双对数坐标(即纵坐标和横坐标都是对数坐标)。
由图1-15可见,在湍流区域内,管壁的粗糙度对摩擦系数有显着影响,管壁粗糙度愈大,其影响亦愈大。图中的每一条曲线(除层流外)都注出其管壁相对粗糙度
从图1-15可以看出:
(1)当Re<2000时,属层流流动区域。此时不论光滑管或粗糙管,图中只有一条直线。这就说明摩擦系数μ与管壁粗糙度无关,仅与雷诺数Re有关。即:
图1-15摩擦系数与雷诺数及相对粗糙度的关系
表1-2工业管道的绝对粗糙度
μ=f(Re)
经验方程为(对圆管而言)
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(2)当Re≥4000时,属湍流流动区域。当湍流程度不大时,即图中虚线以左下方的湍流区,μ不仅与Re有关,而且与管壁相对粗糙度
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这就是说,μ值要根据管子的粗糙度
当湍流程度达到极度湍流时,即图中虚线的右上方湍流区,各条曲线都与横坐座标平行,这说明μ仅与
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对于相对粗糙度
μ=0.034
(3)当2000<Re<4000时,属过渡流区域。在此区域内,层流和湍流的μ-Re曲线都可以用,但做于阻力计算时,为安全起见,通常都是将湍流时的曲线延伸出去,用来查取这个区域的摩擦系数μ值。
从图1-15求出的摩擦系数μ,是等温下的数值。如果流动过程中液体温度有变化,实验结果指出,若液体在管中流动而被加热时,其摩擦系数减少;被冷却时,则增大。因此,当层流时,应按下法计算:
先用液体平均温度下的物理量η、ρ求出Re数,后把从图中查得的μ值除以1.1
当湍流时,温度对摩擦系数μ的影响不大,通常可忽略不计。对温度变化情况下流动的气体,在湍流时,其摩擦系数几乎不受变温的影响;在层流时,则受到一定程度的影响。
(二)局部阻力的计算
局部阻力的计算,通常采用两种方法:一种是当量长度法;另一种是阻力系数法。
1.当量长度法
流体通过某一管件或阀门等时,因局部阻力而造成的压头损失,相当于流体通过与其具有相同管径的若干米长度的直管的压头损失,这个直管长度称为当量长度,用符号l。表示。这样,可用直管阻力公式来计算局部阻力的压头损失,并且在管路阻力的计算时,可将管路中的直管段长度和管件及阀门等的当量长度合并在一起计算。即:
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式中,Σle为管路中各种局部阻力的当量长度之和。
其他符号的意义和单位同前。
各种管件、阀门及其他局部障碍的当量长度l。的数值由实验测定,通常以管径的倍数n(又称当量系数)来表示,如表1-3所示。例如闸阀在全开时的n值,查表1-3得7,若这闸阀是装在管径为100mm的管路中,则它的当量长度为:
表1-3局部阻力当量长度
le=7d=7×100mm=700mm=0.7m
2.阻力系数法
流体通过某一管件或阀门等的压头损失用流体在管路中的速度的倍数来表示,这种计算局部阻力的方法,称为阻力系数法。即:
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式中,ρ为比例系数,称为阻力系数,其值由实验测出(对一些常见的管件、阀门等的局部阻力系数可查表1-4得到)。
其他的符号意义和单位同前。
表1-4湍流时流体通过各种管件和阀门等的阻力系数
注:计算突然缩小或突然扩大时的损失压头时,其流体的速度取较小管内的流速来计算。
上面列出的当量长度和阻力系数的数值在各专业书中有时略有差异,这是由于这些管件、阀门加工情况和测量压力损失的装置等不同所致。
三、管路总阻力的计算
管路的总阻力为各段沿程阻力与各个局部阻力的总和,即流体流过该管路的损失压头,即h损=∑h直+Σh局,如整个管路的直径d不变,则用当量长度法时
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用阻力系数法时
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当量长度法考虑了μ值的变化,而阻力系数法取μ为常数,因此,前一种方法比较符合实际情况,且便于把沿程阻力与局部阻力合并计算,所以常用于实际设计中。下面举例说明。
例1-5密度为1.1g/cm3的水溶液由一个贮槽流入另一个贮槽,管路由长20mφ114mm×4mm直钢管和一个全开的闸阀,以及2个90°标准弯头所组成。溶液在管内的流速为1m/s,粘度为0.001N·s/m2。求总损失压头h损。
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曲线得μ=0.021
1.用阻力系数法计算局部阻力先计算∑ζ
由贮槽流入管口ζ=0.5
2个90。标准弯头2ζ=2×0.75=1.5
一个(全开)闸阀ζ=0.17
由管口流入贮槽ζ=1
∑ζ=0.5+1.5+0.17+1=3.17
所以损失压头
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2.用当量长度法计算局部阻力
计算∑le,由当量长度表查出le/d
贮槽流入管口le/d=20le=20d
2个90°标准弯头le/d=402le=80d
一个闸阀(全开)le/d=7le=7d
管口流入贮槽le/d=40le=40d
Σle=20d+80d+7d+40d=147d
所以损失压头
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由管路阻力计算式可知,管路对流体阻力的影响是很大的。因为
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上式表明,在qv,s和管路总长度已定时,若忽略μ随d增大而减少的影响,管路阻力近似地与管径d的五次方成反比。例如管径d增一倍,则损失压头可减为原损失压头的1/32。所以适当增大管径,是减少损失压头的有效措施。
⑻ 1000米管道损失多少压力
水平管道1000米大概就需要损失2.8MPa的压力。这个最好还是需要结合管道的直径来进行确定,不同直径的管道损失的压力也有一定的区别的。管道弯曲程度比较大,那基本坦大上会损失的压力会更加多一些山掘,所以现在管道基本上也都会选择水平的,对压力的影响比较小,高层的住户也可以正常用水,但如果家里面的水压过小,那大家也可以选择安装增压泵,能够增大水流。
管道:
管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常,流体逗信核经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后,从管道的高压处流向低压处,也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛,主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。
⑼ 什么叫管道比阻
管道比阻---单位管长、单位流量时的沿程水力损失,计算公式较麻烦,例如塑料硬管的比阻So=0.000915/内径的4.77次方。为了简化计算工作,一码族纳般把不同材质、不同管径的比阻So值算出后列表,供查用。
管道比阻S=(10.3×n^2)/d^5.33=289
其中n为PE管道糙率查表得0.01,d为管道内径单位米,这里取0.095
管道两端作用水头差H 35米 压差P= 343231.48Pa
H=343231.48/ρg=343231.48/1000×9.8=35.024米
ρ液体密度 g重力加速度
流量Q=(H/S×L)^(1/2)=(35.024/289×500)^(1/2)=0.015568m³/秒
即每小时流量=0.015568m/s×3600=56m³/h
(9)工业管道阻力损失如何计算扩展阅读:
电阻率与温度的具体关系为:ρ=ρ0(1+αt),其中ρ0为零度时导体的电阻率,α为导体的温度系数。
R=1/G, 其中G为物体电导,导体的电阻穗搜越小,电导就越大,数值上等于电阻的倒数。单位是西门子,简称西,符号s。
初中要求掌握的影响电阻的因素:
导体的长度、材料相同时,横截面积越大,电阻越小;
导体的横截面积、材料相同时,长度越长,电阻越大;
导体的横截面积、长度相同时,导体的迟没材料不同,电阻大小不同。
⑽ 一个弯头的阻力是多少
ΔP=ξ*1/2ρv^2
ξ为局部阻力系数(查手册取值),ρ为密度,v为速度。
弯头的阻力游态系数与弯曲率(弯曲半径与管道直径之比)弯头的形式及弯曲角度相关,由实验取得。
弯曲半径小于等于管径的1.5倍属于弯头,大于管径的1.5倍属于弯管。国际上通用的管法兰标准可概括为两个不同的,且不能互换的管法兰体系:一个以德国为代表的欧洲管法兰体系;另一个是以美国为代表的美洲管神稿源法兰体系。
(10)工业管道阻力损失如何计算扩展阅读:
由于管件大多数用于焊接,为了提高焊接质量,端部都车成坡口,留一定的角度,带一定的边,这一项要求也比较严,边多厚,角度为多少和偏差范围都有规定。表面质量和机械性能基本和管子是一敬歼样的。为了焊接方便,管件与被连接的管子的钢种是相同的。
冷挤压弯头的成形过程是使用专用的弯头成形机,将管坯放入外模中,上下模合模后,在推杆的推动下,管坯沿内模和外模预留的间隙运动而完成成形过程。
采用内外模冷挤压工艺制造的弯头外形美观、壁厚均匀、尺寸偏差小,故对于不锈钢弯头特别是薄壁的不锈钢弯头成形多采用这一工艺制造。这种工艺所使用的内外模精度要求高;对管坯的壁厚偏差要求也比较苛刻。