《化工原理》课程教学资源（知识点讲解）1.8管路计算

管路计算管路计算基于：连续性方程式机械能衡算式阻力损失的计算式气体状态方程式管路分为简单管路(单一管线）复杂管路（分流与合流）顾丽莉

管路计算 管路计算基于: 连续性方程式 机械能衡算式 阻力损失的计算式 气体状态方程式 管路分为 简单管路（单一管线） 复杂管路（分流与合流） 顾丽莉

简单管路计算摩擦损失计算：已知l、d、ε/d（或u）、求h,流量计算：已知、d、c/d、Zhf，求u或q管径计算：已知、Zh、&、q，求d计算式4qvdupEh, =au?Reu=Td?d 2u1 = 64/层流/Re0.31641:2.5X103<Re<105光滑管瑞流=f(Re,c/d)Re 0.251粗糙管完全瑞流-21g(Ja3.7

简单管路计算  摩擦损失计算：已知l、d、ε/d（或u）、求Σhf  流量计算：已知l、d、ε/d、Σhf ，求u或qv  管径计算：已知l、Σhf 、ε、 qv ，求d 计算式 2 v 4q d u   2 u d l 2 hf    du Re  λ=f(Re,ε/d) Re 64   0.25 Re 0.3164   ) 3.7 2lg( 1 d     层流 光滑管湍流 2.5×103<Re<105 粗糙管完全湍流

简单管路计算摩擦损失计算：已知l、d、ε/d（或u）、求h,【例1-16]解非线性方程的试差法

简单管路计算 摩擦损失计算：已知l、d、ε/d（或u）、求Σhf 解非线性方程的试差法 【例1-16】

简单管路计算流量计算：已知l、d、/d、Zhf，求u或q试差法【例1-17】管径计算：已知l、Zhr、&、，求d试差法【例1-18】流型试差法：①假设Re范围②假设入值比较例17-18：#管路长度、流量及两水槽的液面差都相同由于 ε 不同，将导致所需内径不同。ε大者，管内径需要大一些

简单管路计算 流量计算：已知l、d、ε/d、Σhf ，求u或qv 流型试差法： ①假设Re范围 ②假设λ值 【例1-17】 管径计算：已知l、Σhf 、ε、 qv ，求d 【例1-18】 比较例17-18：管路长度、流量及两水槽的液面差都相同， 由于ε不同，将导致所需内径不同。ε大者，管内径 需要大一些。 试差法 试差法

最适宜管径计算将贮液槽中的液体用泵连续输送至高位槽中。已知输液高度h、管长I及液体流量。求管径及泵的压头。H=h+ZH,32ZH,=aL"d 2g管径增大，需要供给液体3（总费用）的机械能减小，反之亦然。费用1（设备费）某些流体经济流速的大致范围见表1-3，供选择流速时参考。2（动力费）管径适宜管径

最适宜管径计算 H  h   H f g u d l H f 2 2    将贮液槽中的液体用泵连续输送至高位槽中。 已知输液高度h、管长l及液体流量。求管径及泵的压头。 管径增大，需要供给液体 的机械能减小，反之亦然。 某些流体经济流速的大致范围见 表1-3，供选择流速时参考。 1 2 3

最适宜管径的选择一般来说，>对密度大的流体，流速应取得小些：液体比气体的小。>对黏度较小的液体，可采用较大的流速：>对黏度大的液体，流速应比水及稀溶液低：油、浓酸、浓碱>对于含有固体杂质的流体，流速不宜太低，以防堵塞管道。>对于真空管路，流速的选择必须保证产生的压降低于允许值>最小管径有时受结构限制：跨距>5m普通钢管，管径≥40mm>当流体以大流量在长距离的管路中输送时需根据具体情况并通过经济核算来确定适宜流速

最适宜管径的选择 一般来说， 对密度大的流体，流速应取得小些：液体比气体的小。 对黏度较小的液体，可采用较大的流速； 对黏度大的液体，流速应比水及稀溶液低：油、浓酸、浓碱 对于含有固体杂质的流体，流速不宜太低，以防堵塞管道。 对于真空管路，流速的选择必须保证产生的压降低于允许值 最小管径有时受结构限制：跨距>5m普通钢管，管径≥40mm 当流体以大流量在长距离的管路中输送时， 需根据具体情况并通过经济核算来确定适宜流速

串联管路U11213方程特点：hf总=hf1+hf2+hf3q=qv1=qv2=qv3注意各段阻力计算的u、l、d、入的不同

串联管路

并联管路C并联管路的特点：DBhf1 = hf2 = hf3 = h,E,= qv1 +qv2 +qv3分流点A和合流点B的势能值为唯一。单位质量流体由A流到B，不论经过哪一支管，阻力损失应是相等的。注：h不能重复计算

并联管路 并联管路的特点： 分流点A和合流点B的势能值为唯一。 单位质量流体由A流到B，不论经过哪一支管，阻力损失 应是相等的。 1 2 3 1 2 3 v v v v f f f f q q q q h h h h       注：hf不能重复计算

交点处的能量计算工程上采用两种方法解决交点处的能量交换和损失：>交点处的能量交换和损失与各流股的流向和流速大小有关。可将单位质量流体跨越交点的能量变化看作流过三通管件的局部阻力损失，由实验测定三通的局部阻力系数。当流过交点时，能量有所增加，则值为负，能量减少则为正。>若三通阻力所占比例甚小而可以忽略，可不计三通阻力而跨越交点列机械能衡算式

交点处的能量计算 工程上采用两种方法解决交点处的能量交换和损失：  交点处的能量交换和损失与各流股的流向和流速大小有关。 可将单位质量流体跨越交点的能量变化看作流过三通管件 的局部阻力损失，由实验测定三通的局部阻力系数ζ。当 流过交点时，能量有所增加，则ζ值为负，能量减少则为 正。  若三通阻力所占比例甚小而可以忽略，可不计三通阻力而 跨越交点列机械能衡算式

分支与汇合管路P>P2>P32

分支与汇合管路