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1、小結(jié) 1 圓形直管內(nèi)的阻力損失 - 范寧公式,J/kg,m,Pa,摩擦因子變化規(guī)律分析 粗糙度對的影響： 層流時：繞過突出物，對無影響。 湍流時： 當(dāng)Re較小時，層流底層厚，形體阻力小，突出物對的影響??； 當(dāng)高度湍流時，層流底層薄，突出物充分暴露，形成較大的形體阻力，突出物對的影響大。,* 摩擦系數(shù)圖 層流區(qū) Re2000 過渡區(qū) 2000Re4000 湍流區(qū)： Re4000 不完全湍流區(qū) 完全湍流區(qū) （阻力平方區(qū)）,2. 非圓直管中流動阻力,3.局部阻力,（1）等徑管總阻力計算,系統(tǒng)總阻力=系統(tǒng)各直管阻力+局部阻力,(2) 變徑管總阻力計算 分段計算阻力，之后加和,. 管路計算,類型: 設(shè)計

2、型計算、操作型計算,（1） 簡單管路； () 分支管路 （） 串聯(lián)管路；,1.5.1 簡單管路 指：管徑相同，無分支的管路， 但可以彎曲(有局部阻力) 特點：穩(wěn)態(tài)時，流速恒定、流量恒定,簡單管路系統(tǒng)特性分析： 質(zhì)量流量 體積流量 (不可壓縮流體) 阻力損失,1.5.2 復(fù)雜管路 (1) 串聯(lián)管路 特點：管徑不同，但無分支； 穩(wěn)態(tài)時，不同管段流速不同； 系統(tǒng)阻力計算，需分段計算，再加和。,(2) 分支管路 1）質(zhì)量流量,2） 機械能衡算式 （a）總管支管,（b）各支管間關(guān)系,3）流量分配 與各支管的阻力有關(guān)，并相互影響。 應(yīng)用連續(xù)性方程計算,(3) 并聯(lián)管路 指：分支點和匯合點， 是各分支的公共

3、點。 1）質(zhì)量流量 2）總機械能衡算,問題：RA-B用一個分支，還是各分支加和 結(jié)論：并聯(lián)管路，各支路阻力相等 = 總阻力 并聯(lián)段，只能計入一個支路的阻力損失。,并聯(lián)管路特點： 流量 阻力,3）流量分配 問題：各支管，流量是否相同,流量分配：,* 對上述公式的認識-隨阻力計算方法變化 * 問題：如何求i,方法：試差法,1.5.3 可壓縮流體的流動（自學(xué)） 可壓縮流體：多指氣體 工程處理：,處理方法，見書P69-73,應(yīng)用公式：,1.6 流速和流量測定,1.6.1 測速管（畢托管 Pitot ） (1) 結(jié)構(gòu) 同心套管、壓差計,(2) 測量原理 未放測速管時，截面各點均為靜壓能 放入測速管后，

4、外管：開口平行于流向 pB-靜壓能 內(nèi)管：開口垂直于流向 pA-滯點壓力 滯點壓力(沖壓能) =靜壓能+動能,CP：校正系數(shù)，一般取0.981.00 (實測) 流量計標定：校正流量計的過程,(3) 使用方法,1) 測量不可壓縮流體的點速度 問題：如何測平均流速、流量、速度分布 平均流速：放于管中心處，測出 umax 層流 湍流,2) 安裝 a）管口截面： b）測量點選擇： c）畢托管直徑： d）測量氣體時， e）壓差較小時，,嚴格垂直于流體的流動方向。,在穩(wěn)定流動段（直管段）， 且前后直管各50d , 至少 8-12d,外徑不超過管徑的1/50,壓力變化不超過15% 要求氣體流速 5 m/s，

5、,可配合微差壓差計使用,3) 適用條件 大直徑管路，流體含固體雜質(zhì)時不宜采用。,1.6.2 文丘里流量計 (1) 結(jié)構(gòu)及特點 1) 結(jié)構(gòu),2) 特點 節(jié)流式流量計 (恒截面，變壓差),(2) 測量原理 列1-1及2-2面間的機械能方程式：,考慮流動阻力，引入校正系數(shù),(3) 安裝要求 穩(wěn)定段長度：上游50d，下游10d。 (4) 主要優(yōu)缺點 優(yōu)點：永久阻力損失小(實測壓差p1-3的10%)； 缺點：造價較高，本身尺寸較長。,問題：未知流速，如何求Cv 試差法,1.6.3 孔板流量計 (1) 結(jié)構(gòu)及特點 1) 結(jié)構(gòu) 孔板：測量元件 縮脈：孔板后1/32/3 d 處。,壓差計兩種取壓方式： 縮脈取

6、壓：孔板前1d 孔板后0.5d處。 角接取壓：孔板前后，并盡量靠近孔板。 工業(yè)上，常用角接取壓。 2) 特點：節(jié)流式流量計 (恒截面，變壓差),(2) 測量原理 也可根據(jù)機械能衡算方程導(dǎo)出,查 書 P78 圖1.6.4,(3) 安裝要求 1) 穩(wěn)定段長度：上游1540d，下游5d處 2) 不宜安裝在要求阻力很小處(如泵入口) (4) 主要優(yōu)缺點 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用方便，造價低； 缺點：永久阻力損失大（實測壓差的75%）。 (5) 使用孔板流量計和文丘里流量計 1) 只能測平均流速，不能測速度分布； 2) 采用試差法求流量系數(shù)Cv 或 C0； 3) 可繪制校正曲線，直接查取壓差-流量關(guān)系

7、。,1.6.4 轉(zhuǎn)子流量計 (1) 結(jié)構(gòu)與特點 1）結(jié)構(gòu) 錐形體（錐角約40） 轉(zhuǎn)子（密度大于流體密度）,2) 特點： 變截面，恒壓差,列1-1及2-2間的機械能衡算方程：,(2) 測量原理 原理：轉(zhuǎn)子在流體中受力平衡，重力=浮力 對控制體(含轉(zhuǎn)子的圓柱體)作力衡算：,(3) 流量計的校正 1) 刻度標準(廠家)：液體 20、 水 氣體 20、1atm的空氣,2) 條件變化時，校正方法： * 測不同種類流體時， a）校正密度 同一刻度下,b）實驗，重新標定刻度-流量曲線(常用方法） * 量程不符時， 改變轉(zhuǎn)子f、Vf、Sf,3) 轉(zhuǎn)子流量計的量程,4) 阻力損失,(5) 使用 1) 用于清潔或

8、腐蝕性流體測量； 2) 玻璃管不耐高溫、高壓、易碎； 3) 開啟時，應(yīng)緩慢調(diào)節(jié)流量閥。,1) 必須垂直安裝（只能測垂直管中流量） 2) 必須保證轉(zhuǎn)子位于管中心 （轉(zhuǎn)子上刻有斜槽） 3) 各種流量計在管路中的安裝 為便于檢修，各種流量計均應(yīng)有支路。,(4) 安裝,1) 優(yōu)點 阻力損失小，測量范圍寬， 流量計前后不需穩(wěn)定管段；,(6) 優(yōu)缺點,2) 缺點 不耐高壓 (小于5atm)， 管道直徑有限 (小于50mm)。,1、舉例節(jié)流式流量計及測流量公式,2、量綱分析的目的和依據(jù) * 目的：組合無量綱數(shù)群，減少實驗次數(shù)。 * 依據(jù)：物理方程的量綱一致性(各項量綱相同） 3、如何判斷無量綱數(shù)群個數(shù) 白金漢定理 N=n-m,提出問題?,歸納第一章,作業(yè): P90 26、 28、29,1、流動阻力產(chǎn)生的外因和內(nèi)因； 2、流動類型及判據(jù)； 3、如何看待過渡流； 4、湍流的特征； 5、強化傳遞過程的流動條件； 6、降低阻力損失的流動條件。 7、層流和湍流時，剪應(yīng)力和速度分布,? 思考,