6个公式带你走上人生巅峰,从此水头计算不是难题

作者: laokou 分类: 水处理 发布时间: 2017-11-08 09:16

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沿程阻力系数

  • 根据流体力学的推导,沿程阻力损失hw表示式为

    式中:λ——沿程阻力系数。

    式(9-1)是计算沿程阻力损失的基本公式,无论对层流或是紊流都适用,只是λ值不同而已。

    尼古拉茨对各种不同粗糙度的管子进行了大量试验,找出沿程阻力系数、相对粗糙度(或其倒数)及雷诺数之间的关系。

    实验的目的在于研究:的规律,其中Re为雷诺数,为相对粗糙度,Δ为绝对粗糙度。因值很小,为了方便,可改写成此处为管内径,亦称为相对粗糙度的倒数

  • 在雷诺数Re的不同范围里,阻力系数是不同的。

    各不同管子的λ值都分布在直线1上,此直线的方程式为,由此可以更进一步证明层流理论与实验的一致性。此区域叫做层流区,其特征是粗糙度对λ没有影响,而能量损失与速度的一次方成比例。

    层流转变为紊流,这是一个从层流到紊流的过渡区,各不同管子的λ都密集在直线1与2之间的一带。因此它的范围小,实用意义不大,故而没有总结成公式,其λ值可近似的用式9-2计算。

    符号光滑管的情况,故叫作光滑管紊流区。此区域内,如果 时,可用下式计算λ值:

    如果时,可用下式计算λ值:

    此式叫做尼古拉茨光滑管公式。

    光滑管紊流区的特征是λ与Re有关,而

    应该特别注意的是,相对粗糙度不同的管子离开光滑管紊流区时的雷诺数是不同的,甚至很小的几何粗糙管,根本就不进入光滑管的区域,故欲知某一管是否在光滑管紊流区,首先要判断是否

    光滑管紊流转变为粗糙管紊流,是为光滑管紊流到粗糙管紊流的过渡区。此时不同相对粗糙度的管子的实验点开始散开,而形成图9-1中3所代表的一个区域,此区域的特征是λ值不仅与Re有关,而且也与有关。λ值用阔尔布鲁克公式计算:

    由式(9-5)可以知道,相对粗糙度不同的管子进入或离开此过渡区时的雷诺数是不同的。

    对于工程上的计算,可按阿利特近似公式(9-5′)确定:

    符合粗糙管的情况,故称为粗糙管紊流区。对于一是的管子,λ分布在一条与横轴平行的直线4上,其λ值可用尼古拉茨粗糙管公式计算:

    此区域的特征是λ与Re无关,而又随的不同而异,其能量损失故又称为平方阻力区,即损失与速度的平方成比例。

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