巷道突然扩大局部阻力计算公式

化工原理公式及各个章节总结汇总

第一章流体流动与输送机械1. 流体静力学基本方程：gh p p ρ+=022. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p )3. 伯努力方程：ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++4. 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ρρ222212112121+ 5. 雷诺数：μρdu =Re6. 范宁公式：ρρμλfp d lu u d l Wf ∆==⋅⋅=22322 7. 哈根-泊谡叶方程：232d lup f μ=∆ 8. 局部阻力计算：流道突然扩大：2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ξ流产突然缩小：⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2115.0A A ξ第二章非均相物系分离1. 恒压过滤方程：t KA V V V e 222=+令A V q /=，A Ve q e /=则此方程为：kt q q q e =+22第三章传热1. 傅立叶定律：n t dAdQ ϑϑλ-=，dxdt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系：)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率：bt t AQ 21-=λ，或mA b tQ λ∆=4. 单层圆筒壁的定态热传导方程： )ln1(21221r r t t l Q λπ-=或m A b tt Q λ21-=5. 单层圆筒壁内的温度分布方程：C r l Qt +-=ln 2λπ（由公式4推导）6. 三层圆筒壁定态热传导方程：34123212141ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-=7. 牛顿冷却定律：)(t t A Q w -=α，)(T T A Q w -=α8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμCp =Pr 格拉晓夫数223μρβtl g Gr ∆= 9. 流体在圆形管内做强制对流：10000Re >，1600Pr 6.0<<，50/>d lk Nu Pr Re 023.08.0=，或kCp du d ⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμρλα8.0023.0，其中当加热时，k=，冷却时k= 10. 热平衡方程：)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+=无相变时：)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=，若为饱和蒸气冷凝：)(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数：21211111d d d d b K m ⋅+⋅+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程：212121211111d d R R d d d d b K s s m ⋅++⋅+⋅+=αλα 13. 总传热速率方程：t KA Q ∆=14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=--22111112211lnp m p m p m c q c q c q KA t T t T 15. 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--22111122111lnp m p m p m c q c q c q KA t T t T 16. 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程：2221ln p m c q KAt T t T =--第四章蒸发1. 蒸发水量的计算：110)(Lx x W F Fx =-=2. 水的蒸发量：)1(1x x F W -= 3. 完成时的溶液浓度：WF F x -=4. 单位蒸气消耗量：rr D W '=，此时原料液由预热器加热至沸点后进料，且不计热损失，r 为加热时的蒸气汽化潜热r ’为二次蒸气的汽化潜热5. 传热面积：mt K QA ∆=，对加热室作热量衡算，求得Dr h H D Q c =-=)(，1t T t -=∆，T 为加热蒸气的温度，t 1为操作条件下的溶液沸点。

局部损失计算完整版文档

——截面突然扩大的局部水头损失，等于“损
失速度”的速度水头。
将式 hj=V2(V2-V1)/g+(V21-V22)/2g 改写成： hj=ζ1V21/2g= ζ2V22/2g ζ1和ζ2：截面突然扩大的局部阻力系数， ζ1=(1-A1/A2)2 ζ2=(A2/A1-1)2
注意，
按照所用的速度水头来确定其对应的局部阻力列出截面1-1和2-2的伯努里方程
合并整理得 hj=V2(V2-V1)/g+(V21-V22)/2g
ζ1=(1-A1/A2)2
设截面1-1和2-2的中心点的压强各为p1和p2，平均流速各为V1和V2，截面积各为A1和A2，
V2=A1V1/A2
（二）管道突然扩大问题计算公式理论推导
设截面1-1和2-2的中心点的压强各为p1和p2，平均流速各为V1和V2，截面积各为A1和A2，
设截面1-1和2-2的中心点的压强各为p1和p2，平均流速各为V1和V2，截面积各为A1和A2，
系数；改写成： hj=ζ1V21/2g= ζ2V22/2g
管道突然扩大理论推导计算公式：
按照已有局部阻力系数的数据，选取对应的速 ζ1=(1-A1/A2)2
——截面突然扩大的局部水头损失，等于“损失速度”的速度水头。
改写成： hj=ζ1V21/2g= ζ2V22/2g
截面突然扩大的局部水头损失的计算公式
ζ1=(1-A1/A2)2
截面突然扩大的局部水头损失的计算公式
将式 hj=V2(V2-V1)/g+(V21-V22)/2g
一、局部损失计算（一）计算公式
是什么？
HJ
V2 2g
管道突然扩大理论推导计算公式：
HJ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

实验7 局部阻力系数实验

实验七局部阻力系数实验1实验目的和要求1.掌握测量局部阻力系数的方法；2.测量管道突然扩大、突然缩小时的局部阻力系数；3.了解影响局部阻力系数的因素2局部阻力系数实验的原理水流在流动过程中，由于水流边界条件或过水断面的改变，引起水流内部各质点的流速、压强也都发生变化，并且产生旋涡。

在这一过程中，水流质点间相对运动加强，水流内部摩擦阻力所作的功增加，水流在流动调整过程中消耗能量所损失的水头称为局部水头损失。

局部水头损失的一般表达式为gvh j 22ζ= （1）式中，j h 为局部水头损失；ζ为局部水头损失系数，即局部阻力系数，它是流动形态与边界形状的函数，即)(e R f 边界形状，=ζ，一般水流的雷诺数e R 足够大时，可以认为ζ系数不再随e R 而变化，可视作为一常数；v 为断面平均流速，一般用发生局部水头损失以后的断面平均流速，也有用损失断面前的平均流速，所以在计算或查表时要注意区分。

局部水头损失可以通过能量方程进行分析。

图1为一水流突然扩大的实验管段，在发v 1图1 局部水头损失分析简图j h =gv v p z p z 2)()(2222112211ααγγ-++-+（2）式中，)()(2211γγp z p z +-+为断面1-1和2-2的测压管水头差；v 1、v 2 分别为1-1断面和2-2断面的平均流速。

管道局部水头损失目前仅有断面突然扩大（图1）可利用动量方程，能量方程和连续方程进行理论分析，并可得出足够精确的结果，其它情况尚需通过实验方法测定局部阻力系数。

对于管道突然扩大，理论公式为gv v h j 2221）（-= （3）由连续方程A 1v 1=A 2v 2，解出v 1或v 2代入上式可分别得 g v A A h j 2122212）（-= ， 21211）（扩大-=A A ζ （4）或 gv A A h j 2121221）（-=， 22121）（扩大A A -=ζ （5）式中，A1、A2分别为断面1-1和2-2的过水断面面积；1扩大ζ、2扩大ζ叫做突然放大的局部阻力系数。

(完整版)管道内的局部阻力及损失计算

第四节管道内的局部阻力及损失计算在实际的管路系统中，不但存在上一节所讲的在等截面直管中的沿程损失，而且也存在有各种各样的其它管件，如弯管、流道突然扩大或缩小、阀门、三通等，当流体流过这些管道的局部区域时，流速大小和方向被迫急剧地发生改变，因而出现流体质点的撞击，产生旋涡、二次流以及流动的分离及再附壁现象。

此时由于粘性的作用，流体质点间发生剧烈的摩擦和动量交换，从而阻碍着流体的运动。

这种在局部障碍物处产生的损失称为局部损失，其阻力称为局部阻力。

因此一般的管路系统中，既有沿程损失，又有局部损失。

4.4.1 局部损失的产生的原因及计算一、产生局部损失的原因产生局部损失的原因多种多样，而且十分复杂，因此很难概括全面。

这里结合几种常见的管道来说明。

（）（）图4.9 局部损失的原因对于突然扩张的管道，由于流体从小管道突然进入大管道如图 4.9 （）所示，而且由于流体惯性的作用，流体质点在突然扩张处不可能马上贴附于壁面，而是在拐角的尖点处离开了壁面，出现了一系列的旋涡。

进一步随着流体流动截面面积的不断的扩张，直到 2 截面处流体充满了整个管截面。

在拐角处由于流体微团相互之间的摩擦作用，使得一部分机械能不可逆的转换成热能，在流动过程中，不断地有微团被主流带走，同时也有微团补充到拐角区，这种流体微团的不断补充和带走，必然产生撞击、摩擦和质量交换，从而消耗一部分机械能。

另一方面，进入大管流体的流速必然重新分配，增加了流体的相对运动，并导致流体的进一步的摩擦和撞击。

局部损失就发生在旋涡开始到消失的一段距离上。

图4.9（）给出了弯曲管道的流动。

由于管道弯曲，流线会发生弯曲，流体在受到向心力的作用下，管壁外侧的压力高于内侧的压力。

在管壁的外侧，压强先增加而后减小，同时内侧的压强先减小后增加，这样流体在管内形成螺旋状的交替流动。

综上所述，碰撞和旋涡是产生局部损失的主要原因。

当然在 1-2之间也存在沿程损失，一般来说，局部损失比沿程损失要大得多。

(完整版)管道内的局部阻力及损失计算

第四节管道内的局部阻力及损失计算在实际的管路系统中，不但存在上一节所讲的在等截面直管中的沿程损失，而且也存在有各种各样的其它管件，如弯管、流道突然扩大或缩小、阀门、三通等，当流体流过这些管道的局部区域时，流速大小和方向被迫急剧地发生改变，因而出现流体质点的撞击，产生旋涡、二次流以及流动的分离及再附壁现象。

此时由于粘性的作用，流体质点间发生剧烈的摩擦和动量交换，从而阻碍着流体的运动。

这种在局部障碍物处产生的损失称为局部损失，其阻力称为局部阻力。

因此一般的管路系统中，既有沿程损失，又有局部损失。

4.4.1 局部损失的产生的原因及计算一、产生局部损失的原因产生局部损失的原因多种多样，而且十分复杂，因此很难概括全面。

这里结合几种常见的管道来说明。

（）（）图4.9 局部损失的原因对于突然扩张的管道，由于流体从小管道突然进入大管道如图 4.9 （）所示，而且由于流体惯性的作用，流体质点在突然扩张处不可能马上贴附于壁面，而是在拐角的尖点处离开了壁面，出现了一系列的旋涡。

进一步随着流体流动截面面积的不断的扩张，直到 2 截面处流体充满了整个管截面。

在拐角处由于流体微团相互之间的摩擦作用，使得一部分机械能不可逆的转换成热能，在流动过程中，不断地有微团被主流带走，同时也有微团补充到拐角区，这种流体微团的不断补充和带走，必然产生撞击、摩擦和质量交换，从而消耗一部分机械能。

另一方面，进入大管流体的流速必然重新分配，增加了流体的相对运动，并导致流体的进一步的摩擦和撞击。

局部损失就发生在旋涡开始到消失的一段距离上。

图4.9（）给出了弯曲管道的流动。

由于管道弯曲，流线会发生弯曲，流体在受到向心力的作用下，管壁外侧的压力高于内侧的压力。

在管壁的外侧，压强先增加而后减小，同时内侧的压强先减小后增加，这样流体在管内形成螺旋状的交替流动。

综上所述，碰撞和旋涡是产生局部损失的主要原因。

当然在 1-2之间也存在沿程损失，一般来说，局部损失比沿程损失要大得多。

局部阻力计算公式

局部阻力计算公式
1局部阻力计算
局部阻力是指流体空气中一个几何体该空气的受到的抵抗的力，是电气学中抵制物体在流动中前进的一种力，是物体在流动时受到的反作用力。

通常情况下，它是通过流体总摩擦力(称作局部摩擦力)求出来的，而局部摩擦力与流体流量和几何体相关，即局部阻力可由流量和几何体确定。

2局部阻力计算公式
局部阻力计算公式由一下两个式子联合组成：
第一个公式是局部摩擦力公式，它表示局部摩擦力与几何体和流速成正比：
τ=μ·A·V
τ是局部摩擦力，μ是流体的粘度，A是几何体的表面积，V是流速。

第二个公式是局部阻力与局部摩擦力的关系公式：
F=2·τ·L
F是局部阻力，τ是局部摩擦力，L是几何体的长度。

3局部阻力的应用
局部阻力的应用十分广泛，主要包括大气动力学分析，鼓风机的性能测试，喷管的效率评估，飞机或者车辆空气动力学分析。

局部阻力在风洞实验、汽车空力实验、空气梯度热交换、火花塞排放检测等方向也有着重要的作用。

此外，局部阻力的计算对对其他设计和分析都提供了重要的技术支持，如通风学研究、涡轮进气道研究以及翼表面设计等。

总之，局部阻力计算公式是非常重要的，它可以用于几何体在流体空气中受到的抵抗力，广泛应用于不同的科学研究和技术分析中，对不同的研究有重要的技术支持。

矿井通风阻力计算方法

矿井通风阻力第一节通风阻力产生的原因当空气沿井巷运动时，由于风流的粘滞性和惯性以及井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力，它是造成风流能量损失的原因。

井巷通风阻力可分为两类：摩擦阻力（也称为沿程阻力）和局部阻力。

一、风流流态（以管道流为例）同一流体在同一管道中流动时，不同的流速，会形成不同的流动状态。

当流速较低时，流体质点互不混杂，沿着与管轴平行的方向作层状运动，称为层流（或滞流）。

当流速较大时，流体质点的运动速度在大小和方向上都随时发生变化，成为互相混杂的紊乱流动，称为紊流（或湍流）。

（降低风速的原因）（二）、巷道风速分布由于空气的粘性和井巷壁面摩擦影响，井巷断面上风速分布是不均匀的。

在同一巷道断面上存在层流区和紊区，在贴近壁面处仍存在层流运动薄层，即层流区。

在层流区以外，为紊流区。

从巷壁向巷道轴心方向，风速逐渐增大，呈抛物线分布。

巷壁愈光滑，断面上风速分布愈均匀。

第二节摩擦阻力与局部阻力的计算一、摩擦阻力风流在井巷中作沿程流动时，由于流体层间的摩擦和流体与井巷壁面之间的摩擦所形成的阻力称为摩擦阻力（也叫沿程阻力）。

由流体力学可知，无论层流还是紊流，以风流压能损失（能量损失）来反映的摩擦阻力可用下式来计算：2H = λ×L/d ×ρν/2 Paλ——摩擦阻力系数。

L ---- 风道长度，md――圆形风管直径，非圆形管用当量直径；空气密度，kg/m3断面平均风速，m/s；1、层流摩擦阻力：层流摩擦阻力与巷道中的平均流速的一次方成正比。

因井下多为紊流，故不详细叙述。

2、紊流摩擦阻力：对于紊流运动，井巷的摩擦阻力计算式为：H = α ×LU∕S3×Q2 =R f ×Q2 Pa3R f=α× LU∕S3α --- 摩擦阻力系数，单位kgf ∙s2∕m4或N ∙ s7m4, kgf ∙s7m4=9.8N ∙s7m4L、U――巷道长度、周长，单位mS—巷道断面积，mQ ---- 风量，单位m/sR ——摩擦风阻，对于已给定的井巷，L，U S都为已知数，故可把上式中的α, L, U, S归结为一个参数R,其单位为：kg∕m7或N ∙s7m83、井巷摩擦阻力计算方法新建矿井：查表得α→ h f → R f生产矿井：已测定的h f → R f → α, 再由α→ h f → R f二、局部阻力由于井巷断面,方向变化以及分岔或汇合等原因, 使均匀流动在局部地区受到影响而破坏, 从而引起风流速度场分布变化和产生涡流等,造成风流的能量损失,这种阻力称为局部阻力。

局部阻力的计算与管路计算共用

局部阻力的计算与管路计算共用一、局部阻力的计算局部阻力是流体在管道内流动过程中，由于管道构造、管道衔接、流动物体等原因造成的阻力。

常见的局部阻力有管口局部阻力、变径局部阻力、管弯局部阻力等。

1.管口局部阻力的计算管口局部阻力是指流体通过管道的过程中，由于管口的存在而产生的阻力。

计算管口局部阻力可以使用以下公式：Δp=K*(ρ*v^2)/2其中，Δp是管口局部阻力，K是管口阻力系数，ρ是流体密度，v 是流速。

根据实际情况，可以通过实验或经验法确定阻力系数K的值。

2.变径局部阻力的计算变径局部阻力是指管道内出现的截面变化（如管径变化）而引起的阻力。

计算变径局部阻力可以使用以下公式：Δp=ξ*(ρ*v^2)/2其中，Δp是变径局部阻力，ξ是阻力系数，ρ是流体密度，v是流速。

阻力系数ξ可以根据标准图表或实验数据确定。

3.管弯局部阻力的计算管弯局部阻力是指管道中弯曲部分的存在而引起的阻力。

计算管弯局部阻力可以使用以下公式：Δp=α*(ρ*v^2)/2其中，Δp是管弯局部阻力，α是阻力系数，ρ是流体密度，v是流速。

阻力系数α可以根据标准图表或实验数据确定。

二、管路计算管路计算是指对管道系统中的流体流动进行分析和计算，包括流量计算、压降计算和选择管道尺寸等方面。

1.流量计算流量计算是指确定管道中的流体流量。

根据连续性方程，可以使用以下公式计算流量：Q=A*v其中，Q表示流量，A表示流体通过截面的面积，v表示流速。

2.压降计算压降计算是指确定流体在管道中的压力损失。

可以使用以下公式计算：Δp=f*(L/D)*(ρ*v^2)/2其中，Δp表示压降，f表示摩擦阻力系数，L表示管道长度，D表示管道直径，ρ表示流体密度，v表示流速。

摩擦阻力系数f可以根据流体性质和管道壁面状况等确定。

3.选择管道尺寸根据流量计算和压降计算的结果，可以选择合适的管道尺寸。

一般来说，通过确定流量和压降，可以使用管道阻力图或经验公式来选择合适的管道尺寸。