管道摩阻系数(铜管、钢管)
铜管和钢管的水摩阻系数为8.24和6.62。
摩阻系数(friction
coefficient
coefficient
of
friction
resistance)该参数在空气动力学中称为摩阻系数,,在气象学中则称为拖曳系数或泄力系数。在水力学中称为沿程损失系数,用于计算沿程水力损失,常用符号为λ。
0.1。阻力系数,指的是物体(如飞机、导弹)所受到的阻力与气流动压和参考面积之比,是一个无量纲量。钢管159运转阻力系数是0.1,159无缝钢管 是普遍使用的一种无缝钢管的规格,159代表的是钢管的直径。
管道的沿程阻力系数可查莫迪图,即λ、Re、k/d的关系曲线。k为管内壁的绝对粗糙度。
管道的沿程水头损失计算:h=λ(L/d)[V^2/(2g)]
对于圆管层流:λ=64/Re (雷诺数 Re=Vd/ν)
对于圆管过渡粗糙区:1/√(λ)=-2*lg[k/(3.7d)+2.51/Re√(λ)]
对于圆管紊流粗糙区:1/√(λ)=-2*lg[k/(3.7d)] 也可用λ=0.11(k/d)^0.25
还有很多经验公式:
如钢管和铸铁管的舍维列夫公式:过渡粗糙区(V<1.2m/s): λ=(0.0179/d^0.3)*(1+0.867/V)^0.3;阻力平方区(V>=1.2m/s): λ=0.21/d^0.3
管道阻力计算公式:R=(λ/D)*(ν^2*γ/2g)。ν-流速(m/s);λ-阻力系数;γ-密度(kg/m3);D-管道直径(m);P-压力(kgf/m2);R-沿程摩擦阻力(kgf/m2);L-管道长度(m);g-重力加速度=9.8。压力可以换算成Pa,方法如下:1帕=1/9.81(kgf/m2)。
管路内的流体阻力
流体在管路中流动时的阻力可分为摩擦阻力和局部阻力两种。摩擦阻力是流体流经一定管径的直管时,由于流体的内摩擦产生的阻力,又称为沿程阻力,以hf表示。局部阻力主要是由于流体流经管路中的管件、阀门以及管道截面的突然扩大或缩小等局部部位所引起的阻力,又称形体阻力,以hj表示。流体在管道内流动时的总阻力为Σh=hf+hj。
:流体阻力的类型如下:
由于空气的粘性作用,物体表面会产生与物面相切的摩擦力,全部摩擦力的合力称为摩擦阻力。与物面相垂直的气流压力合成的阻力称压差阻力。在不考虑粘性和没有尾涡(见举力线理论)的条件下,亚声速流动中物体的压差阻力为零(见达朗伯佯谬)。
在实际流体中,粘性作用下不仅会产生摩擦阻力,而且会使物面压强分布与理想流体中的分布有别,并产生压差阻力。对于具有良好流线形的物体,在未发生边界层分离的情形(见边界层),粘性引起的压差阻力比摩擦阻力小得多。
对于非流线形物体,边界层分离会造成很大的压差阻力,成为总阻力中的主要部分。当机翼或其他物体产生举力时,在物体后面形成沿流动方向的尾涡,与这种尾涡有关的阻力称为诱导阻力,其数值大致与举力的平方成正比。在跨声速(见跨声速流动)或超声速(见超声速流动)气流中会有激波产生,经过激波有机械能的损失,由此引起的阻力称为波阻,这是另一种形式的阻力。
作加速运动的物体会带动周围流体一起加速,产生一部分附加的阻力,通常用某个假想的附连质量与物体加速度的乘积表示。船舶在水面上航行时会产生水波,与此有关的阻力称为兴波阻力。