清华大学：《化工原理》课程PPT教学课件（上）第一章 流体流动（1.5）流体在管内流动阻力

化工原理 清华大学戴猷元教授 2003年2月

化 工 原 理 清华大学 戴猷元教授 2003 年 2 月

目录 绪论 第一章流体流动 第二章流体输送机械 第三章流体流过颗粒和颗粒层的流动 第四章非均相物系的分离 第五章传热 第六章蒸发 总结

目 录 绪论 第一章 流体流动 第二章 流体输送机械 第三章 流体流过颗粒和颗粒层的流动 第四章 非均相物系的分离 第五章 传热 第六章 蒸发 总结

第一章流体流动 第一节流体流动中的作用力 第二节流体静力学方程 第三节流体流动的基本方程 第四节流体流动现象 第五节流体在管内流动阻力 第六节管路计算 第七节流量的测定

第一章 流体流动 第一节 流体流动中的作用力 第二节 流体静力学方程 第三节 流体流动的基本方程 第四节 流体流动现象 第五节 流体在管内流动阻力 第六节 管路计算 第七节 流量的测定

第五节流体在管内流动阻力) 、阻力损失及通式 沿程阻力 1局部阻力 三种表示方式: hr:J/kg(每g);h:m(每N) p:Pa(每m3) 第一章第五

第五节 流体在管内流动阻力 一、阻力损失及通式 沿程阻力 局部阻力 三种表示方式： 3 : / ( ); : ( ) ( ) f f f h J kg kg h m N p m 每 每 ：Pa 每 第一章 第五节

令元=8/p-摩擦因数 Fanning(范宁)公式 2 f h。= d 2 2 h=n 第一章第五芬

令 摩擦因数 2    = 8 / u Fanning(范宁)公式 2 2 2 2 2 2 f f f l u l u p h d d l u H d g      = = = 第一章 第五节

层流时的阻力损失 32L c2(Hagon-Poiseuille λ=64/Re(哈根一泊谡叶方程) 与l4的一次方成正比 第一章第五芬

第一章 第五节 2 32 ( ) 64/ Re ( ) f f lu p Hagon Poiseuille d p u     = − =  哈根－泊谡叶方程 与 、 的一次方成正比 二、层流时的阻力损失

因次分析法 依据:因次一致性原则,正确描述一物 理现象,等式两边的物理量因次一致。 校验:π定理有m个基本变量,n个基本因 次,无因次群为m-n个 步骤:1找出所有相关物理量 2)选出基本因次 3)列因次关系式 4)组成无因次数群幂函数关联式 第一章第五

三、因次分析法 依据：因次一致性原则，正确描述一物 理现象，等式两边的物理量因次一致。 校验：定理 有m个基本变量，n个基本因 次，无因次群为m- n个 步骤：1)找出所有相关物理量 2)选出基本因次 3)列因次关系式 4)组成无因次数群幂函数关联式 第一章 第五节

Ap=f(d, l,E,u,p, u ε:管壁突出部分平均高度 Apf=k g b( dup 2 d八(d 沙:压力与惯性力之比 第一章第五芬

2 2 ( , , , , , ) f g b f f p f d l u p l du k d d p          −  =        =              ：管壁突出部分平均高度 ：压力与惯性力之比第一章 第五节

四、湍流的阻力损失 1、实验关联式 柏拉修斯( Blasius)关联式 -0.3164/Re023 光滑管,Re:3×10-1×10 阻力损失正比于流速的1.75次方、粘度的0.25次方 2、-Re图( Moody图) 滞流区入=64/Re,直线斜率为-1 第一章第五

四、湍流的阻力损失 1、实验关联式 柏拉修斯（Blasius）关联式 0.25 ＝0.3164/Re 2、－Re图 (Moody图) 滞流区 =64/Re，直线斜率为－1 第一章 第五节 光滑管， Re：3×10 − 3 1×105 阻力损失正比于流速的1.75次方、粘度的0.25次方

般情况 Re↑,,→>定值阻力平方区) E/d个,Re一定, 第一章第五

Re , , ( ) / ,Re d      →   定值。阻力平方区 一定， 一般情况 第一章 第五节