如何计算管道流体流动阻力？

Question

如题所述

Answer 1

　　答：对装置做排气工作时，先要打开出口阀，使流体流动稳定后，再关闭流程尾部的出口阀，这样可使管中有较大压力使得气体排出。
　　流体流动阻力 流体在管路系统中的流动可以分为在均匀直管中的流动，产生以表面摩擦为主的沿程 阻力在各种管件象阀门、弯管、设备进出口等中的流 动，由于流道变向、截面积变化、流道分叉汇合等 产生以逆压差或涡流为主的局部阻力。
　　阻力计算　绕流时阻力F的计算式为：式中Cd为阻力系数;u为来流速度;A为物体在垂直于运动方向上的投影面积；ρ为流体密度。阻力系数Cd的大小取决于物体形状和雷诺数。如液体绕流圆球时的阻力系数Cd与Re的关系曲线（见绕流）。
　　流体在管道中流动时，直管的阻力主要是摩擦阻力，又称沿程阻力。摩擦阻力表示为壁面上的剪切应力τw,其计算式为：式中f称为范宁摩擦系数；u为流体平均速度。τw与管内压力降 Δp成正比，所以管内摩擦阻力常以压力降表示，计算式为：式中l为管长；d为管道直径；λ是摩擦系数(λ=4f），它是Re数和粗糙度ε（管壁上突出物的平均高度）的函数，即：
　　λ=φ(Re,ε/d)
　　上述函数关系可由实验或理论计算得到（见管流）。管内流体流经各种局部障碍物（例如阀门和管内构件），或通道截面积突然扩大或缩小时所产生的阻力主要是压差阻力，工程上称为局部阻力。这时虽然也有摩擦阻力存在，但一般很小，可以忽略。对于管流局部阻力的计算常用下式：式中ξ为局部阻力系数，其值由实验确定。