沿程阻力系数表
矩形风管道的沿程阻力及损失.
矩形风管道的沿程阻力及损失
2、矩形风管的沿程损失
为方便起见，右表列出了标准尺寸的 钢板矩形风管计算表。
摩阻相等，此时圆形风管的直径就称为该矩形风管的流速当量直径
② 流量当量直径（DL） 假设某一圆形风管中的空气流量与矩形风管中的空气流量相等，且两风管的比 摩阻也相等，此时圆形风管的直径就称为该矩形风管的流量当量直径。
矩形风管道的沿程阻力及损失
2、矩形风管的沿程损失
① 流速当量直径（Dv）
圆形风管水力半径
矩形风管水力半径 式中
Rs
D 4
F ab P （ 2 a b） a、b——矩形风管的长度和宽度。 Rs
当流速与比摩阻均相同时，水力半径必相等，则有
Rs Rs
D ab 4 （ 2 a b）
2ab Dv D ab
矩形风管道的沿程阻力及损失
2、矩形风管的沿程损失
（
L 2 ） ab 2
矩形风管道的沿程阻力及损失
2、矩形风管的沿程损失
注意：利用当量直径求矩形风管的沿程损失，要注意其对应 关系。 1）当采用流速当量直径时，必须采用矩形风管内的空气流速去查比摩阻； 2）当流量当量直径时，必须用矩形风管中的空气流量去查比摩阻。 这两种方法得出的矩形风管比摩阻是相等的。
矩形风管道的沿程阻力及损失
1 v 2 l 1、沿程损失 Pm 4Rs 2 式中 ——摩擦阻力系数；
F Rs P
——空气的密度，kg/m3； l ——风道的长度，m；
v ——风道内空气的平均流速，m/s；
Rs ——风道的水力半径，m； F ——管道中充满流体部分的横断面积，m2；
② 流量当量直径（DL） 圆形风管流量
风管阻力计算表
5.20 0.50 2.60 2.60 ####
出风口
200
15.06 3.14 0.15
5.93 1.00 5.93 5.93 ####
压力损失合计
注：根据以上公式计算可得如下结论 1、按每条管道设计风量200m3/h来计算，20Pa的静压可满足1个弯头、1个可调风口和6米长的φ160的管径。 2、按每条管道设计风量150m3/h来计算，20Pa的静压可满足2个弯头、1个可调风口和10米长的φ160的管径。
14.63
0.04927 沿程阻力 0.04927 沿程阻力 0.04927 弯头局部阻力 0.04927
可调风口直径为 0.02325 0.15
3.31 ####
2
1
200
3
15.06 2.94 0.16 0.05 1.65 1.65 5.20 0.00 0.00 1.65 ####
3
0
200
3
15.06 2.94 0.16 0.05 1.65 0.00 5.20 0.22 1.14 1.14 ####
进风口
200
3
度
设计风量
风管截面 边长A
风管截面 边长B
风管管壁 空气粘滞 管内风 风管当 粗糙度 系数 速 量直径
沿程阻 力系数
单位比 摩阻R
m
m3/h
m
m
mm
10-6m2/s m/s
m
λ Pa/m
沿程 损失
Pa
动压
局部阻 局部 总阻力 力系数 阻力 损失
Pa
ζ
Pa
Pa
1
2
200
3
15.06 2.94 0.16 0.05 1.65 3.31 5.20
管路沿程阻力计算
1.25E-02 2.17E-02 6.30E+05 1.25E-02 16.92
m
沿程阻力损失的计算
常温清水，温度 t = 其运动粘性系数γ = 管路总长度L= 管路直径d= 流量Q= 流速ν = 雷诺数Re= 20 1.011E-0E+05 °C， m2/s m mm m3/h m/s
Re≤105，流动为层流 105＜Re≤106，流动为过渡状态 Re≥106，流动为紊流 查表1-1，不同管道的当量粗糙度△e值， 管道状态 管道材料 △e mm 新、洁净 0.014 无缝钢管 使用几年后 0.2 新、洁净 0.06 在净化后锈蚀不大 0.15 焊接钢管 中等程度锈蚀 0.5 陈旧、生锈 1 强烈生锈或大量积垢 3 新、洁净 0.015 镀锌铁管 使用几年后 0.5 新、涂沥青 1.12 新、无镀复层 0.3 铸铁管 早先使用过 1 ～3.0 很旧 新 0.03 胶木管 新混凝土制 0.03 水泥管 早先使用过 0.2 根据管路查表得△e= 0.3 mm 1、Re≤2320时，λ = 1.02E-04 3 5 2、3× 10 ＜Re＜10 时，λ = 1.12E-02 3、105＜Re＜3× 106时，λ = 4、Re＞3× 10 时，λ = 由于雷诺数Re= 故λ = 故沿程阻力损失hf=
管道阻力计算表格
紊流
7 工业管道当量糙粒高度（K）
mm
0.15
查的
8
工业管道相对粗糙度
/
0.001
9 查莫迪图沿程阻力系数（λ）
0.020
查的
10பைடு நூலகம்
紊流下限
m/s 0.035053333 和流速比较
11
紊流上限
m/s 1.418066667 和流速比较
12
管内流水的流速大于紊流上限值：λ=0.11*（K/d)0.25
13
管内流水的流速上下限值之间：λ=0.11*（K/d+68/Re)0.25
14
管内流水的流速小于下限值：λ=0.3164/Re0.25
15
沿程阻力系数（λ）
/
0.020
大于上限值
16
沿程阻力系数（λ）
/
0.020
上限值之间
17
沿程阻力系数（λ）
/
0.01208
小于下限值
18
沿程阻力损失（m）H=λ×L/d×υ2/2g
序号 1 2 3 4 5
名称 管内水的流速（υ）
管道直径(d） 运动粘度（ν） 动力粘度（η）
密度（ρ）
单位 m/s mm 10-6m2/s 10-6pa·s kg/m³
数值 1.5 150 0.478 469.9 983.2
备注
50℃水查的 50℃水查的 50℃水查的
6
雷诺数（Re）
/
470711
25 当量直径de=4R。当量直径应用到沿程阻力计算和雷诺数计算的公式中。
26
沿程阻力：H=λ×L/de×υ2/2g
27
雷诺数：Re=υde/ν
注：1、铝管和铜管当量粗糙度K≤0.01；2、玻璃管当量粗糙度K≤0.01；3、普通钢 管当量粗糙度K=0.02~0.1；4、镀锌钢管当量粗糙度K=0.15；5、生锈钢管当量粗糙 度K=0.5~1.0；6、铸铁管当量粗糙度K=0.25；7、塑料管当量粗糙度K=0.05；8、具 有轻度腐蚀的无缝钢管K=0.2~0.3；9、具有腐蚀的无缝钢管K=0.5以上；
沿程阻力系数表
阻力：
妨碍物体运动的作用力，称“阻力”。
在一段平直的铁路上行驶的火车，受到机车的牵引力，同时受到空气和铁轨对它的阻力。
牵引力和阻力的方向相反，牵引力使火车速度增大，而阻力使火车的速度减小。
如果牵引力和阻力彼此平衡，它们对火车的作用就互相抵消，火车就保持匀速直线运动。
物体在液体中运动时，运动物体受到流体的作用力，使其速度减小，这种作用力亦是阻力。
沿程阻力系数表：
沿程阻力（Frictional Drag）：流体流经一定管径的直管时，由于流体内摩擦力而产生的阻力，阻力的大小与路程长度成正比。
简介：
沿程阻力（直管阻力）损失的计算式中λ——摩擦系数，与雷诺数Re和管壁粗糙度ε有关，可实验测定，也可计算得出。
沿程阻力系数的确定方法：
对于层流流动，可以严格地从理论推导出来。
对于紊流流动，工程上通过以下两种途径确定：一种是以紊流的半经验理论为基础，结合实验结果，整理成阻力系数的半经验公式；另一种是直接根据实验结果，综合成阻力系数的经验公式。
前者具有更为普遍的意义。
管路沿程阻力计算
管路沿程阻力计算1.摩擦阻力：在流体流动中，由于流体与管道壁之间的摩擦力，使得流体流动速度逐渐减小，产生摩擦阻力。
根据代表性的达西-魏泽巴赫公式，可以计算流体在管道中的摩擦阻力。
ΔP=λ(L/D)(ρV^2/2)其中，ΔP为单位管长上的摩擦阻力损失，λ为摩擦系数，L为管道长度，D为管道直径，ρ为流体密度，V为流速。
2.沿程局部阻力：在管道流动中，由于管道内部存在一些特殊设计或结构，导致流体流动时发生局部阻力。
根据达西-魏泽巴赫公式，可以计算管道局部阻力。
ΔP=K(ρV^2/2)其中，ΔP为单位管长上的沿程局部阻力损失，K为局部阻力系数，ρ为流体密度，V为流速。
3.管道弯曲阻力：在管道中，当流体流过弯曲部分时，会受到弯曲的影响，产生较大的阻力。
根据经验公式，可以计算管道弯曲阻力。
ΔP=K(ρV^2/2)其中，ΔP为单位管长上的弯曲阻力损失，K为弯曲阻力系数，ρ为流体密度，V为流速。
这些阻力形式在实际管道中经常同时存在，因此需要综合考虑计算总阻力。
通常采用经验公式、实验数据或数值模拟等方法进行计算。
在实际工程中，一般可以通过试验或计算得到相应的阻力系数，并且根据阻力计算公式，结合流体参数，来计算管路沿程阻力。
在实际应用中，管路沿程阻力的计算是非常重要的，它影响到管道系统的工作效率和输送能力。
为了降低阻力损失，有效节约能源，可以采取以下措施：优化管道布局，减少管道弯曲和局部阻力；选择合适的管道材料和直径，减小摩擦阻力；采用流体增压、注入润滑剂等方法来减小摩擦阻力。
总之，管路沿程阻力的计算是管道工程中的一个重要环节，通过合理地计算和设计，可以提高管道系统的效率和安全性，降低能源消耗。
管道的沿程阻力系数
管道的沿程阻力系数一、引言管道的沿程阻力系数是描述流体在管道中传输过程中阻力大小的一个重要参数。
准确求解管道的沿程阻力系数对于尺寸设计和流体运行状态的分析具有重要意义。
本文将从理论和实践两个角度，全面深入地探讨管道的沿程阻力系数的计算方法和影响因素。
二、沿程阻力系数的定义与计算方法2.1 定义沿程阻力系数，通常用符号λ表示，是指在单位长度内，管道内流体流动时所受到的摩擦阻力与单位长度内动压力头之比。
2.2 计算方法根据经验公式和实验数据，常用的计算方法包括Darcy-Weisbach公式、Colebrook-White公式和离散元法等。
2.2.1 Darcy-Weisbach公式Darcy-Weisbach公式是根据实验数据拟合出来的经验公式，可用于计算非常规流体或复杂流动情况下的沿程阻力系数。
公式形式如下：f=2λD⋅v22g其中，f为Darcy摩阻系数，λ为沿程阻力系数，D为管道直径，v为流速，g为重力加速度。
2.2.2 Colebrook-White公式Colebrook-White公式是一种较为常用的计算沿程阻力系数的方法，适用于流速较高的情况。
公式形式如下：1√λ=−2⋅log(ϵ3.7D+2.51Re⋅√λ)其中，ε为绝对粗糙度，D为管道直径，Re为雷诺数。
2.2.3 离散元法离散元法是一种基于数值计算的方法，可以模拟管道内流体传输过程中的微观细节，得到更精确的沿程阻力系数。
该方法需要借助计算机进行模拟和计算，适用于复杂的流体运动情况。
三、沿程阻力系数的影响因素3.1 管道材质管道材质的不同导致其内表面的粗糙度不同，粗糙度对沿程阻力系数有重要影响。
光滑的内表面能减小摩擦阻力，从而减小沿程阻力系数。
3.2 管道直径管道直径的大小会影响雷诺数的大小，进而影响沿程阻力系数的计算。
较大直径的管道有较低的沿程阻力系数。
3.3 流体性质流体的黏度和密度也是影响沿程阻力系数的重要因素。
黏度越大，沿程阻力系数越大；密度越大，沿程阻力系数越小。
管道阻力计算表格
2.25 0.15 Re=υdρ/η Re=υd/ν
19.6 圆面积公式：πr2 圆周长公式：πd
19
沿程阻力损失（Pa）P=λ×L/d×ρυ2/2
20
管道长度（L)
m
100
N/kg
21
重力系数（g）
（m/s2)
9.8
地球表面附近
22
沿程阻力损失（m）
m
1.4970
23
非圆管道内沿程损失：水力半径：R=A/χ[A:过流断面面积；χ：过流断面接 触即润湿固体壁面部分的周长]
24 圆管水力半径：R=d/4[d:管道直径]；矩形管水力半径：R=ab/2（a+b）；
25 当量直径de=4R。当量直径应用到沿程阻力计算和雷诺数计算的公式中。
26
沿程阻力：H=λ×L/de×υ2/2g
27
雷诺数：Re=υde/ν
注：1、铝管和铜管当量粗糙度K≤0.01；2、玻璃管当量粗糙度K≤0.01；3、普通钢 管当量粗糙度K=0.02~0.1；4、镀锌钢管当量粗糙度K=0.15；5、生锈钢管当量粗糙 度K=0.5~1.0；6、铸铁管当量粗糙度K=0.25；7、塑料管当量粗糙度K=0.05；8、具 有轻度腐蚀的无缝钢管K=0.2~0.3；9、具有腐蚀的无缝钢管K=0.5以上；
紊流
7 工业管道当量糙粒高度（K）
mm
0.15
查的
8
工业管道相对粗糙度
/
0.001
9 查莫迪图沿程阻力系数（λ）
0.020
查的
10
紊流下限Biblioteka m/s 0.035053333 和流速比较
11
紊流上限
m/s 1.418066667 和流速比较
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在模型图中可以找到沿管道的阻力系数，即λ、re和K/D的关系曲线，这是液压系统中常用的。
K是管内壁的绝对粗糙度。
管道沿线水头损失计算：H=λ（L/D）[v^2/（2G）]
对于管内层流：λ=64/re（雷诺数re=VD/ν）
圆管粗糙过渡区：1/√（λ）=-2*LG[K/（3.7d）+2.51/re√（λ）]
对于管的湍流粗糙区：1/√（λ）=-2*LG[K/（3.7d）]也可用作λ=0.11（K/D）^0.25还有许多经验公式：
例如，钢管和铸铁管的Shevlev公式为：过渡粗糙区（V<1.2m/s）：λ=（0.0179/D^0.3）*（1+0.867/V）^0.3；阻力平方面积（V>=1.2m/s）：λ=0.21/D^0.3
摩擦阻力：流体流经一定直径的直管时，由于流体的内摩擦而产生阻力。
电阻与距离的长度成正比。
简介
在计算管道沿程阻力损失（直管阻力）的公式中，λ-摩擦系数与雷诺数Re和壁面粗糙度ε有关，可以通过实验测量或计算。
层流
如何确定一个通道的阻力系数
对于层流，可以从理论上严格推断。
在工程中，湍流的确定有两种方法：一种是基于湍流半经验理论结合实验结果，另一种是直接根据实验结果综合阻力系数的经验公式。
前者具有更一般的含义。
沿途阻力系数变化规律3-8计算沿途水头损失的经验公式3-3--8沿途水头损失的经验公式3-9局部水头损失3-9局部水头损失3-7沿程阻力系数的变化规律可从本章各节中了解。
对于层流，沿程阻力系数的规律是已知的。
到目前为止，还没有一个沿程阻力系数的理论公式。
为了探索沿程阻力系数的变化规律，尼古拉斯进行了一系列实验研究，揭示了沿途水头损失的规律。
下面介绍这一重要的实验研究成果。
1尼古拉斯试验条件。
管道的人工粗糙表面：在管壁上粘上相同尺寸的均匀砂粒。
注：此粗糙表面与天然粗糙表面完全不同。
相对粗糙度：Δ/r0相对平滑度：r0/ΔΔ=dr0沿途阻力系数试验装置。