流动阻力系数
关于阻力计算的公式
关于阻力计算的公式一、圆形直管内的流动阻力：1）计算水平圆管内阻力的一般公式—范宁（Fanning ）公式：22u d l f p ρ⋅⋅λ=∆①其中λ为摩擦系数，量纲为一；l 为管长；d 为管径；ρ为流体密度；u 为流速。
本式表明流体流动阻力Δp f 与流动管道长度呈正比；与管道直径呈反比，与流体动能ρu 2/2呈正比。
层流时摩擦系数有准确计算公式，是将式①和式②联立计算，完全靠理论推导方法得出。
公式如下：ρη=λu d 64由此式可见，圆形直管内流体层流流动时，摩擦系数与流体黏度呈正比，与管径、流速、流体密度呈反比。
湍流流动摩擦系数是根据实验得到的公式，最为常用是莫狄（Moody ）摩擦系数图。
2）层流时直圆管内的阻力计算公式—哈根-泊谡叶（Han gen-Poiseuille ）公式：2f lu 32p η=∆②由该式可见，层流时支管阻力Δp f 与管长l 、速度u 、黏度η的一次方成正比，与管径d 的平方呈反比。
二、局部阻力流体在管内流动时，还要受到管件、阀门等局部阻碍而增加的流动阻力，称为局部阻力。
它还包括由于流通截面的扩大或缩小而产生的阻力。
局部阻力可按式③计算：2u d l p 2e f ρλ=∆③或2u p 2f ρζ=∆④其中l e 为当量长度，即将局部阻力折合成相当长度的直管来计算；ζ成为局部阻力系数。
l e 和ζ都是由实验来确定的。
三、总阻力若将流体在管路中流动阻力归结为直管阻力和局部阻力之和，对于流体流动等直径管路，如果将局部阻力以当量长度表示，则阻力计算式为：g2u )d l l (g R h 2u )d l l (R p 2e f 2e f ∑+λ=∑=∑ρ∑+λ=∑ρ=∆或式中l —管路中直径为d 的直管长度，m;Σl e —管路上全部管件与阀门等的当量长度之和，m;u —流体流经管路的速度，m/s如果还有部分局部阻力必须用阻力系数表示，则阻力计算式为：g2u )d l l (g R h 2u )d l l (R p 2e f 2e f ζ∑+∑+λ=∑=∑ρζ∑+∑+λ=∑ρ=∆或式中Σζ—管路上部分管件和阀门等的阻力系数之和。
流体阻力系数
流体阻力系数一个物体在流体（液体或气体）中和流体有相对运动时，物体会受到流体的阻力。
阻力的方向和物体相对于流体的速度方向相反，其大小和相对速度的大小有关。
在相对速率v 较小时，阻力f的大小与v 成正比：f = kv式中比例系数k 决定于物体的大小和形状以及流体的性质.在相对速率较大以致于在物体的后方出现流体漩涡时,阻力的大小将与v平方成正比。
对于物体在空气中运动的情形,阻力f = CρAv v/2式中，ρ是空气的密度,A 是物体的有效横截面积，C 为阻力系数。
物体在流体中下落时，受到的阻力随速率增大而增大，当阻力和重力平衡时，物体将以匀速下落。
物体在流体中下落的最大速率称为终极速率，又称为收尾速率。
对在空气中下落的物体，它的终极速率为：如图关键字：2.2.4 流体流动阻力的计算流动阻力的大小与流体本身的物理性质、流动状况及壁面的形状等因素有关。
化工管路系统主要由两部分组成，一部分是直管，另一部分是管件、阀门等。
相应流体流动阻力也分为两种：直管阻力：流体流经一定直径的直管时由于内摩擦而产生的阻力；局部阻力：流体流经管件、阀门等局部地方由于流速大小及方向的改变而引起的阻力。
1. 流体在直管中的流动阻力如图1-24所示，流体在水平等径直管中作定态流动。
在1-1′和2-2′截面间列柏努利方程，因是直径相同的水平管，若管道为倾斜管，则由此可见，无论是水平安装，还是倾斜安装，流体的流动阻力均表现为静压能的减少，仅当水平安装时，流动阻力恰好等于两截面的静压能之差。
把能量损失表示为动能的某一倍数。
令则（2-19）式（2-19）为流体在直管内流动阻力的通式，称为范宁（Fanning）公式。
式中为无因次系数，称为摩擦系数或摩擦因数，与流体流动的Re及管壁状况有关。
根据柏努利方程的其它形式，也可写出相应的范宁公式表示式：压头损失（2-20）压力损失 (2-21)值得注意的是，压力损失是流体流动能量损失的一种表示形式，与两截面间的压力差意义不同，只有当管路为水平时，二者才相等。
化工单元操作：流动阻力计算
直管阻力 (沿程阻力） h f
f (Re, / d)
当流体层流流动时
摩擦阻力系数只与Re有关， 与相对粗糙度无关
64
Re
流动阻力
直管阻力 (沿程阻力）
hf
当流体湍流流动时
f (Re, / d)
δb>ε时,与层流 相似,只与Re 有 关,称水力光滑 管。
δb< ε时，只与ε /d 有关，为完 全湍流粗糙管。
流体流经管件、阀门、截面突变等局部地方因流速大小及方向的改变而引起的阻力， 这些障碍可使层流变为湍流，因而局部阻力比同等长度直管阻力大得多
阻力系数法
h
/ f
u2 2
H
/ f
u2
2g
局部阻力系数
当量长度法
把局部阻力折算成相应长度 le的直管阻力
hf
le d
u2 2
H f
le d
u2 2g
le 当量长度
Hf
l d
u2 2g
—压头损失，m
p f
hf
l d
u 2
2
—压力损失，Pa
流动阻力
直管阻力 (沿程阻力）
hf
hf
l
d
u2 2
λ——摩擦阻力系数，与流动类型和管路相对粗糙度有关
f (Re, / d)
绝对粗糙度ε：管道壁面凸出部分的平均高度 相对粗糙度ε /d：绝对粗糙度与管径的比值
流动阻力
流体输送技术 ---流动阻力计算
流动阻力
流动阻力包括：
➢直管阻力 (沿程阻力），由于内摩擦产生的阻力
➢局部阻力：流体流经管件、阀门、等局部地方因流速大小及方向的改 变而引起的阻力。
hf
流体管路流动阻力系数的测定
流体管路流动阻力系数的测定1 绪论流体基本理论为物理设计工程提供了基本的设计和分析方法，而流体管路流动阻力系数是求解流体传动系统、蒸汽系统、水喷射柴油发动机系统等的基本模型，已广泛地用于工程设计和实验测试的方法中。
应用阻力系数来分析流体流动在管路系统中的分布特性及流动状态，对工程设计中的管路系统有重要的导向作用，其精确的测试对工程实际应用至关重要。
2 流体管路流动阻力系数的测定主要从两个方面考虑，即实验测定管路内部阻力系数和实验测定管路外部阻力系数。
实验参数主要包括管路外表面断面积、流体性能参数、流体流量和管路弯曲参数等，其中流体性能参数对实验结果影响最大。
（1）内部阻力系数测试管路内部阻力基本理论分析公式是：f = 0.0775(N/D)(ρ/μ)0.5。
其中f是管道内部阻力系数，N为流体质量流量，D为管径，ρ为流体密度，μ为流体粘度。
另外，直管情况下，管路内部阻力系数计算公式f = 0.0225(N/D2)(ρ/μ)0.5，弯曲情况下，管路内部阻力系数计算公式f = 0.075(N/D2)(ρ/μ)0.5。
管路内部阻力系数测试一般采用内部试验管路，通过在里头装压力表，测量管路端部压力差，得到阻力系数f。
流体流动在管路系统中的外部阻力系数的近似计算公式是：f = k/D，其中f是管道外部阻力系数，k是摩擦係数，D为管径。
外部阻力系数测试一般采用蒙特卡洛试验，一般原理是通过在不同管路中改变流体流量，来获得不同的阻力表达式，从而求取摩擦係数。
3 结论流体管路流动阻力系数是求解流体传动系统、蒸汽系统、水喷射柴油发动机系统等的基本模型，精确的测试对工程实际应用至关重要。
管路内部阻力系数的测试主要通过在管路内安装压力表，测量压降求出；外部阻力系数测试一般采用蒙特卡洛法，通过获得不同的阻力表达式求取摩擦係数。
流动阻力系数计算公式
流动阻力系数计算公式好的，以下是为您生成的文章：在咱们的日常生活和各种工程应用中，流动阻力系数可是个相当重要的概念。
您要是想搞明白流体在管道或者通道里怎么流动，怎么消耗能量，那这个流动阻力系数的计算公式就必须得弄清楚。
我先给您讲讲流动阻力系数到底是个啥。
简单来说，它就是用来衡量流体在流动过程中遇到阻力大小的一个参数。
就好比您在路上跑步，遇到风大的时候您跑起来就更费劲，这风的阻力就大；而流动阻力系数就是用来定量描述这种阻力大小的。
比如说，在管道里流动的液体，它受到管道内壁的摩擦阻力，还有因为管道形状变化、拐弯等产生的局部阻力。
这时候，咱们就得靠流动阻力系数的计算公式来算出这些阻力到底有多大。
我给您举个小例子吧。
有一次我去朋友的工厂参观，他们正在调试一条新的输液管道。
本来想着一切都应该顺顺利利的，结果发现液体的输送速度怎么都达不到预期。
大家就开始琢磨到底是哪儿出了问题。
后来一检查，发现是最初计算流动阻力系数的时候出了差错。
那咱们就来说说常见的流动阻力系数计算公式。
对于层流，也就是那种流体流动很平稳、有规律的情况，流动阻力系数可以用一个相对简单的公式来计算。
但要是到了湍流，也就是流体流动比较混乱、没什么规律的时候，这计算公式可就复杂多了。
再比如说，在一个有很多弯头和变径的管道系统中，计算流动阻力系数就得把每个部分的阻力都考虑进去，这可真是个细致又麻烦的活儿。
而且，影响流动阻力系数的因素那可多了去了。
流体的性质，像黏度、密度；管道的材料和粗糙度；还有流动的速度等等，都会让这个系数发生变化。
在实际应用中，要准确地计算流动阻力系数，可不能马虎。
得把各种因素都考虑周全，还得选择合适的计算公式。
要不然，就像我朋友工厂那次一样，会出大问题的。
总之，流动阻力系数计算公式虽然有时候让人头疼，但只要咱们认真对待，搞清楚其中的原理和规律，还是能把它拿下的，让它为咱们的工作和生活服务。
不知道我这么讲，您对流动阻力系数计算公式有没有更清楚一些呢？。
水流阻力系数的确定方法
水流阻力系数的确定方法
水流阻力系数的确定方法有多种，以下列举三种常用的方法：
1.理论公式法：根据流体力学原理，当流体在直管中流动时，阻力系数可以表示
为ξ=fi⋅dL，其中fi为摩擦系数，L为直管的长度，d为直管的内径。
当流体的流动状态为层流时，摩擦系数可以从流体力学推导而得：fi=Re64。
而当流体的流动状态为湍流时，摩擦系数无法采用理论分析方法完全推导而得，一般需要实验的方法。
2.实验测定法：通过实验测量得到水流的阻力系数。
在实验中，可以设置一系列
不同管径和流速的直管，记录每个管径和流速下的压力降和流速，然后根据公式Δp=ξ⋅ρ⋅2u2计算阻力系数。
3.经验数据法：根据实际应用中的经验数据确定水流阻力系数。
在实际应用中，
可以通过对已有的管道系统进行测量和计算，得到水流阻力系数的经验值。
这些经验值可以作为新管道系统设计时的参考。
需要注意的是，水流阻力系数的确定方法应根据具体情况选择。
在工程应用中，一般采用实验测定法和经验数据法来确定水流阻力系数。
同时，对于特殊的水流条件或需要精确计算的情况，可以采用理论公式法进行计算。
常用水的阻力系数对照表
常用水的阻力系数对照表阻力系数是工程师和科学家们在设计和计算液体流动性能时使用的一个重要参数。
在液体流动中，液体会受到管壁强度的阻力，而这个阻力大小会受到许多因素的影响，如：液体的黏度、管道的尺寸和形状、液体的流速等等。
对于液体在管道中的运动，阻力系数是必须要考虑的一个因素。
以下是常用水的阻力系数及其对照表：1. 直管的阻力系数在直管中，水的流动受到管道的粗糙程度和管径大小的影响。
粗糙程度越小，管径越大，水的运动速度越大，阻力系数就越小。
以下是不同直管内径和壁粗的阻力系数对照表：直管内径 (mm) | 壁粗 (mm) | 阻力系数---|---|---50 | 0.05 | 0.00975 | 0.05 | 0.008100 | 0.05 | 0.007125 | 0.05 | 0.006150 | 0.05 | 0.0052. 弯头的阻力系数弯头在管道中起到了转向和调节流量的作用，但同时也会产生一定的阻力。
弯头的阻力系数受到弯头的曲率半径和弯角大小的影响。
以下是不同弯头曲率半径和弯角的阻力系数对照表：弯头曲率半径 (mm) | 弯角 (°) | 阻力系数---|---|---250 | 90 | 0.9500 | 90 | 0.41000 | 90 | 0.2250 | 45 | 0.3500 | 45 | 0.151000 | 45 | 0.083. 泵的阻力系数泵在液体输送中的作用不可忽略，但泵也会产生一定的阻力。
泵的阻力系数受到泵的流量和扬程大小的影响。
以下是不同泵流量和扬程的阻力系数对照表：泵流量 (m³/h) | 泵扬程 (m) | 阻力系数---|---|---1 | 10 | 0.12 | 20 | 0.23 | 30 | 0.34 | 40 | 0.45 | 50 | 0.5总结以上是常用水的阻力系数对照表，通过对这些数据的了解，可以更好地设计和计算液体输送管道的性能，提高工程效率和减少能源消耗。
流体流动阻力实验报告
流体流动阻力实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测量不同流速下流体通过不同形状截面管道时的流动阻力，探究流体流动阻力与流速、管道形状的关系，从而加深对流体力学的理解。
二、实验原理。
1. 流体流动阻力。
当流体通过管道流动时，由于管壁的摩擦力和管道内部的涡流等原因，会产生一定的阻力，称为流体流动阻力。
2. 流体流动阻力系数。
流体流动阻力系数与流速、管道形状等因素有关，通常用Reynolds数来表征，即Re=ρVD/μ，其中ρ为流体密度，V为流速，D为管道直径，μ为流体粘度。
不同形状的管道在不同流速下，其流动阻力系数也会有所不同。
三、实验装置。
1. 实验装置包括流速测量装置、管道系统、压力传感器、数据采集系统等。
2. 流速测量装置采用激光多普勒测速仪，能够准确测量流体通过管道的流速。
3. 管道系统包括不同形状截面的管道，用于测量不同形状管道的流动阻力。
四、实验步骤。
1. 将不同形状截面的管道依次连接到流速测量装置上，并通过数据采集系统记录流体通过管道的流速。
2. 调节流速测量装置，分别测量不同流速下流体通过不同形状管道的流速和压力。
3. 根据测得的数据，计算流体流动阻力系数，并绘制流速与流动阻力的关系曲线。
五、实验结果与分析。
1. 通过实验测得不同形状管道在不同流速下的流动阻力系数，发现在相同流速下，不同形状管道的流动阻力系数存在明显差异。
2. 经过分析发现，流体流动阻力系数与管道形状、流速等因素密切相关，其中流速对流动阻力系数的影响较大。
3. 实验结果与理论分析基本吻合，验证了流体流动阻力与流速、管道形状的关系。
六、实验结论。
1. 流体流动阻力与流速、管道形状密切相关，流速越大、管道形状越复杂，流动阻力越大。
2. 实验结果可为工程实践提供参考，对流体在管道内的流动阻力有一定的指导意义。
七、实验总结。
本实验通过测量不同形状管道在不同流速下的流动阻力系数，探究了流体流动阻力与流速、管道形状的关系，加深了对流体力学的理解。
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流体阻力系数的计算
局部阻力系数的计算
2P近 P远 ζ = 2 2P近 P远 ξ =ρu / 2 2 ρu / 2
实验装置
实验步骤
1.向储水槽内注水 直到水满为止 最好用蒸馏水 以保持流体清 向储水槽内注水,直到水满为止 最好用蒸馏水,以保持流体清 向储水槽内注水 直到水满为止(最好用蒸馏水 洁)。 。 2.在大流量状态下用压差表测量系统压差前 应先接通电源予热 在大流量状态下用压差表测量系统压差前,应先接通电源予热 在大流量状态下用压差表测量系统压差前 10～15 分钟 调好数字表 的零点 方可启动泵做实验。 分钟,调好数字表 的零点,方可启动泵做实验 方可启动泵做实验。 ～ 3.测量前先检查导压系统内有无气泡存在，可参阅下图（Π形 测量前先检查导压系统内有无气泡存在，可参阅下图（ 形 测量前先检查导压系统内有无气泡存在 压差计）） ））当流量由大调至 以下时,再将关闭阀 压差计））当流量由大调至 100 以下时 再将关闭阀 18， ， 20，打开阀 26 后，缓慢同时打开两侧阀 19使倒 U 型管两 ， 使倒 关紧， 端水面下降至 0 刻度左右时迅速 关紧，同时将阀门 26 关 闭，然后打开阀 18，20，将水流量调节至零，看液面是否 ， ，将水流量调节至零， 平行， 则说明系统内有气泡存在， 平行，如果不平 则说明系统内有气泡存在，需赶净气泡方 可测取数据。赶气泡的方法：将流量调至最大,把阀门 可测取数据。赶气泡的方法：将流量调至最大 把阀门 13， ， 15，16，17，18，20 全部打开，使大流量的水经 阀 18 全部打开， ， ， ， ， 处排出。 处进入 U 型玻璃管经阀 20 处排出。看 U 型 玻璃管内无明 显气泡后， 同上） 显气泡后，将水流量调节到零流量 后（同上）查看液面是 否平行。 否平行。
注意事项
注意测定局部阻力时， 注意测定局部阻力时，在通水之前应将后 面的传感器平衡阀打开， 面的传感器平衡阀打开，让传感器两侧充 满 水，维持平衡，保护传感器，用压差 维持平衡，保护传感器， 表测压差时，将传感器平衡阀关闭。 表测压差时，将传感器平衡阀关闭。
化工基础实验
实验一 流体流动阻力系数的测定
实验目的
了解流体流动阻力的测定方法。 了解流体流动阻力的测定方法。 确定流体通过直管时的摩擦阻力， 确定流体通过直管时的摩擦阻力，并确 定摩擦系数λ 的关系。 定摩擦系数λ与雷诺数 Re 的关系。 定流体通过阀门时的局部阻力， 定流体通过阀门时的局部阻力，并求出 局部阻力系数ζ 局部阻力系数ζ。
实验原理
流体在管路中流动时， 流体在管路中流动时，由于流体粘性剪 应力和涡流存在， 应力和涡流存在，流体必定要消耗一定 机械能。 管路系统是由直管、 机械能。 管路系统是由直管、管件和阀 门等组成。 门等组成。流体流过直管时造成的机械 能损失称为直管阻力； 而流体通过管件、 能损失称为直管阻力； 而流体通过管件、 阀门等局部障碍， ห้องสมุดไป่ตู้门等局部障碍，由于流动方向或流动 截面的改变造成的机械能损失称为 局部 阻力。 阻力。
实验步骤
4.测取数据的顺序可从大流量至小流量 反之也可，一般测 测取数据的顺序可从大流量至小流量,反之也可 测取数据的顺序可从大流量至小流量 反之也可， 15～20 组数 建议当流量读数小于 100 lh-1时，只用空 组数,建议当流量读数小于 ～ 时 气—水倒置 型玻璃管 测量压差△p。 水倒置U型玻璃管 测量压差△ 水倒置 空气—水倒置 型压差计的使用方法： 水倒置U型压差计的使用方法 空气 水倒置 型压差计的使用方法：将流量调节到 100 lh-1以下，打开阀门 18、20，让U型管中充满水， 以下， 、 ， 型管中充满水， 以下 型管中充满水 然后关闭阀 18，20。打开阀 26 后，缓慢同时打开两侧 ， 。 使倒U 阀 19 使倒 型管 两端水面下降至 0 刻度左右时迅速关 关闭。 紧，同时将阀门 26 关闭。打开阀门 18、20，即可测量。 、 ，即可测量。 当流量大于 100lh-1时，采用直管阻力压差表 28 测压 时 关闭。 差，但此时应将阀门 18、20 关闭。 、 5.测定局部阻力时，先关闭阀门 10 和 11，全开或半开阀 测定局部阻力时， ， 测定局部阻力时 以上， 门 12，将流量调至 500L／h以上，用局部阻力压差表 ， ／ 以上 29 分别测阀门 12 两侧远端和近端的压差。 两侧远端和近端的压差。 6. 待数据测量完毕 关闭流量调节阀 切断电源。 待数据测量完毕,关闭流量调节阀 切断电源。 关闭流量调节阀,切断电源