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管道阻力损失计算式
一、雷若数Re的计算 Re=d uρ/μ =(m)(m/s)(kg/m3)/(N.s/m2)=m0kg0s0 式中:d管径,u流速,μ流体粘度,ρ流体密度。
流体粘度μ的计算式:
1
μ=
s
1
10.469
0.4600.00158()
R
= (mPa.s)
33
式中:溶剂(水)密度η1(g/cm),纯溶质密度η2(g/cm), R=η1/η2 , 固体体积分率Φs 。
(备注:20℃时,水密度η1=1g/cm,石灰密度η2=0.64g/cm,
石灰浆液中质量浓度为5%,8%,10%,15%,20%的石灰浆液密度ρ(g/cm)和固体体积分率
Φs分别为:1.031,1.055,1.061,1.093,1.126;0.05,0.08,0.1,0.15,0.2。)
3
3
3
二、湍流时的摩擦损失因数 λ (一)光滑管 1. 柏拉修斯式:
λ=0.316/Re0.25
其适用范围为Re=5×103~105 2. 顾袖珍式:
λ=0.0056+0.5/ Re0.32
其适用范围为Re=3×103~3×106 3. 尼库拉则与卡门式
1/λ
0.5
=2 logReλ
0.5
-0.8
此式可用于更广的湍流范围,但由于式两边都含有待求的λ,计算较为不便。
(二)粗糙管 1. 顾袖珍式:
λ=0.01227+0.7543/ Re0.38
上式适用范围为Re=3×103~3×106。此式所指的粗糙管为内径50~200mm的新钢铁管。 2. 柯尔布鲁克式:
1/λ
0.5
=1.14-2 log[ e/d + 9.35/ (Reλ
0.5
)]
其适用范围甚广(Re=4×103~108,e/d=5×10-2~10-6),但由于算式两边都含
有待求的λ,计算较为不便。(e/d为管壁粗糙度与管径之比,即相对粗糙度)
各材料壁面粗糙度约值
材料
玻璃、塑料、铜、铅
-3
e(mm)
1.5×10(一般视为零,按光滑管计) 0.05~0.2 0.12 0.15
材料 铸铁
0.46
e(mm)
钢或熟铁 涂沥青的铸铁 镀锌铁
木板 混凝土 陶
0.2~0.9 0.3~3 0.45~6
三、阻力损失计算
直管(管径一至)损失:hf = λL/d×u/2g = (m) 90°弯头损失:hf = ∑ξu/2g =λ∑Le/d×u/2g = (m)
式中:ξ为90°弯头阻力系数,ξ=0.75, λ为管道摩擦因数,
L/d为管长与管径之比,Le为当量长度, 90°弯头的当量长度与管径之比Le/d=35。
2
2
2
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