1、第三节 流体流动阻力,直管阻力：流体流经一定直径的直管时由于摩擦而产 生的阻力； 局部阻力：流体流经管件、阀门、仪表等局部地方由 于流速大小及方向的改变而引起的阻力。,3.1 流体的粘度,或,式中：F内摩擦力，N； 剪应力，Pa； 法向速度梯度，1/s； 比例系数，称为流体的粘度，Pas 。,du/dy,粘度的物理本质：分子间的引力和分子的运动与碰撞。,粘度的单位:,气体 :,T ,超高压:,p ,SI制：Pas 或 kg/(ms) 物理制：cP(厘泊）,换算关系:,1cP10-3 Pas,3.2 流体的流动型态,一、雷诺实验,层流（或滞流）：流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动，质点无径
2、向脉动，质点之间互不混合；(a),湍流（或紊流）：流体质点除了沿管轴方向向前流动外，还有径向脉动，各质点速度在大小和方向上都随时变化，质点互相碰撞和混合。 (c),判断流型: Re2000时，流动为层流，此区称为层流区； Re4000时，出现湍流，此区称为湍流区； 2000Re，水力光滑管，与Re有关，与/d 无关； ，与Re、/d 都有关； ，完全湍流粗糙管；与Re无关；与/d 有关.,管子相对粗糙度,（1）层流区（Re 2000） 与 无关，与Re为直线关系，即 ,即与u的一次方成正比。,（2）过渡区（2000Re4000),将湍流时的曲线延伸查取值 。,（3）湍流区（Re4000以及虚线
3、以下的区域）,（4）完全湍流区 （虚线以上的区域）,与Re无关，只与 有关 。,该区又称为阻力平方区。,一定时，,经验公式 ：,（1）柏拉修斯（Blasius）公式：,适用光滑管 Re5103105,（2）考莱布鲁克（Colebrook）公式：,非圆形管内的流动阻力,当量直径：,套管环隙，内管的外径为d1，外管的内径为d2,边长分别为a、b的矩形管,说明： （1）Re与hf中的直径用de计算。 （2）层流时：,正方形 C57 套管环隙 C96,（3）流速用实际流通面积计算。,3.4 局部阻力,一、阻力系数法,将局部阻力表示为动能的某一倍数。,或,局部阻力系数,J/kg,m,1. 突然扩大,2.
4、 突然缩小,3. 管进口及出口 进口：流体自容器进入管内。 进口 = 0.5 进口阻力系数 出口：流体自管子进入容器或从管子排放到管外 空间。 出口 = 1 出口阻力系数 4 . 管件与阀门,二、当量长度法,将流体流过管件或阀门的局部阻力，折合成直径相同、长度为Le 的直管所产生的阻力 。,Le 管件或阀门的当量长度，m。,总阻力：,减少流动阻力的途径：,管路尽可能短，尽量走直线，少拐弯； 尽量不安装不必要的管件和阀门等； 管径适当大些。,例1-8 如图所示，料液由常压高位槽流入精馏塔中。进料处塔中的压力为0.02Mpa（表压），送液管道为452.5mm、长8m的钢管。管路中装有180回弯头一个，全开标准截止阀一个，90标准弯头一个。塔的进料量要维持在5m3/h，试计算高位槽中的液面要高出塔的进料口多少米？,
