摩擦阻力系数
摩擦阻力系数汇总表
金属梁尺寸
d0/cm 10 12 14 16 18
金属工 字梁拱 形和梯
形支架
巷道的
α×104
值 支架纵口径△=L/d0时的α×104值
2
3
4
5
6
107.8 147 176.4 205.8 245
127.4 166.5 205.8 245 294
137.2 186.2 225.4 284.2 333.2
十二、 砖或料 石砌碹 的回风 立井直 径为4.5 米，有 小铁 管，α × 104=245 。
十三、 砖或料 石砌碹 的回风 立井直 径为4.5 米，无 任何装 备，α × 104=78.4 。
查表时还 要注意以 下几点：
对于用木 棚子、拱 形或梯形 工字钢、 金属梁和 柱所支护 的巷道， 常用纵口 径△的大 小表示壁 面的
158.8 1 1.2 159.7 2 1.1 162.7 3 1 164.6 4 0.93 168.6 5 0.89 171.5 6 0.86 174.4 8 0.82 180.3 10 0.78
注:表中 α×104 值适合于 支架后净 断面 S=3m2的 巷道,对 于其他断 面的巷道 应乘以校 正系数
4
5
9.5
9.1
6-10 86.2-78.4
11月16日 76.4-69.6
断面（m2) α×104
半圆拱
形金属
锚杆支
护的巷
道α×
104值
4
5
183.3 175.4
6
7-9
169.5 165.6-157.8
10-12 153.9-148
13-16 146-140.1
六、半 圆拱形 锚杆喷 浆支护 的运输 或通风 巷道
阻力和摩擦力的计算
物体质量：质量越大，阻 力越大
流体密度：流体密度越大， 阻力越大
2
摩擦力的计算
摩擦力定义
摩擦力的大小与接触面的粗 糙程度、压力和滑动速度有 关
摩擦力是阻碍物体相对运动 的力
Hale Waihona Puke 摩擦力可以分为静摩擦力和 动摩擦力
静摩擦力是物体在静止状态 下受到的摩擦力，其大小等 于使物体开始运动的最小力
动摩擦力是物体在运动状态 下受到的摩擦力，其大小与
换算关系： 1N=0.102kgf， 1N=0.225lbf
注意事项：在实 际计算中，需要 根据实际情况选 择合适的单位。
阻力影响因素
物体形状：光滑的物体阻 力较小，粗糙的物体阻力
较大
物体速度：速度越快，阻 力越大
物体与流体的接触面积： 接触面积越大，阻力越大
流体粘度：流体粘度越大， 阻力越大
物体表面：光滑的表面阻 力较小，粗糙的表面阻力
汽车行驶：计算轮胎与地面的摩擦力，优化轮胎设计和行驶条件 火车运行：计算车轮与轨道的摩擦力，提高列车运行效率和安全性 飞机飞行：计算空气阻力，优化飞机设计和飞行条件 船舶航行：计算水流阻力，提高船舶航行效率和安全性
机械工程领域的应用
汽车工程：计算汽车行驶时的 阻力和摩擦力，优化汽车性能
航空航天：计算飞行器在空中 遇到的阻力和摩擦力，提高飞 行性能
阻力是阻碍物体运动的力， 摩擦力是阻碍物体相对运
动的力。
阻力和摩擦力都可以分为 静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是物体静止时受 到的摩擦力，动摩擦力是 物体运动时受到的摩擦力。
阻力和摩擦力之间的关系 复杂，需要根据具体情况
进行分析。
阻力和摩擦力在运动中的作用
阻力和摩擦力是影响物体 运动的重要因素
通风摩擦阻力系数
中华人民共和国煤炭工业部矿井通风巷道摩擦阻力系数（a标）表（试行）主编部门：沈阳煤矿设计研究院批准部门：煤炭工业部规划设计总院试行日期：1985年1月1日整理：校核：二ΟΟ三年一月说明1．井巷道通风摩擦阻力系数表，是我国自行实测的矿井巷道通风阻力系数，（除锚喷支护外其它各种支护巷道系验证测定）于1983年3月由煤炭工业部设计管理局主持召开了鉴定会，本表系根据鉴定会纪要精神，进行修改后，汇编而成。
2．表中摩擦阻力系数a标是标准状态下（t=20℃，P=760mmHg，ψ=60%）空气重率r=1.2kg ƒ/m3时的a值。
3．巷道类别划分原则，以支护特征、巷道壁面特征、巷道装备等与摩擦阻力系数相关的影响因素分类，不以巷道使用名称和进、回风道等分类。
4．表中凡是平巷的皆包含无行人台阶的倾斜巷道，凡是斜巷皆指设有行人台阶而言，通风行人巷为不铺轨的巷道，胶带输送机巷均铺设一条单轨轨道。
5．无轨道的锚喷胶带输送机巷道的a值，未能实测，暂可参照锚喷通风行人巷（无轨道、台阶）的a值与胶带机的附加a值综合选取。
即光爆凸凹度<150mm，a=（10.9～17.6）×10-4；普爆凸凹度>150mm，a=(11.6～19.9)×10-4。
6．光面爆破与壁面凸凹度划分的标准以煤炭部制订的“煤矿井巷工程光面爆破、锚杆、喷浆、喷射混凝土支护施工试行规程”为准，普通爆破系指采用光面爆破的煤矿一般常用的爆破方法。
7．巷道壁面平滑与粗糙的划分标准，以粗糙度的平均突起高度为准。
混凝土井巷壁面，壁面平滑的粗糙度平均突起高度为0.00025m，壁面粗糙的粗糙度平均突起高度为0.0007m，为测量和选取方便，将壁面经过抹光或粉刷的视为壁面平滑，壁面未经过抹光或未粉刷的视为壁面粗糙。
8．系数值的来源依据，除已注明资料出处之外的实测值，均可查找本资料的附件部分，以便于选取系数值时参考现场条件。
9．本表所给出的a值，应用时需要乘以10-4，并不需再考虑装有设备、台阶和工作面采煤机的a附加值。
流体力学摩擦阻力公式
流体力学摩擦阻力公式在我们的日常生活中，很多现象都与流体力学中的摩擦阻力有关。
比如，当我们在水中游泳时，会明显感觉到水的阻力；汽车在高速行驶时，空气会对车身产生阻力。
那到底什么是流体力学中的摩擦阻力公式呢？咱们先来说说什么是流体。
流体啊，就是像水、空气这样能流动的物质。
而摩擦阻力呢，简单来说，就是流体在流动过程中，由于和物体表面接触产生的阻碍物体运动的力。
流体力学中的摩擦阻力公式，常见的有达西-韦斯巴赫公式（Darcy-Weisbach equation）。
这个公式是这样的：$h_f =f\frac{L}{D}\frac{v^2}{2g}$ 这里面，$h_f$ 表示沿程水头损失，$f$ 是摩擦系数，$L$ 是管道长度，$D$ 是管道直径，$v$ 是平均流速，$g$ 是重力加速度。
咱们拿一个例子来说明。
假设我们有一根长长的水管，水在里面流动。
如果这根水管很长很长，而且水管内壁不是很光滑，那么水在流动的时候，就会受到比较大的摩擦阻力。
这时候，我们就可以用这个公式来计算水流动过程中因为摩擦而损失的能量。
我记得有一次，我去参观一个工厂。
这个工厂有一套复杂的管道系统，用于输送各种液体。
当时，工程师们正在为一个问题头疼，就是管道中的液体流速总是达不到预期，而且能耗还特别高。
经过一番检查和计算，他们发现问题就出在管道内壁的粗糙度上。
原来，由于长期使用，管道内壁变得粗糙不平，导致摩擦系数增大，从而使得摩擦阻力大大增加。
后来，他们采取了措施，对管道内壁进行了处理，使其变得更加光滑。
再根据摩擦阻力公式重新计算和调整了相关参数，最终成功地提高了液体的流速，同时降低了能耗。
从这个例子就能看出来，摩擦阻力公式在实际工程中的应用是多么重要。
如果不了解这个公式，不懂得如何计算和控制摩擦阻力，可能就会造成很多不必要的损失和浪费。
在我们的生活中，除了工业领域，摩擦阻力公式在其他方面也有体现。
比如说，飞机的设计。
飞机在空气中飞行，空气就是一种流体。
井巷摩擦阻力系数表1
井巷摩擦阻力系数α0值表一、水平巷道444注:表中α×10值适合于支架后净断面S=3m的巷道,对于其他断面的巷道应乘以校正系数4注：d0为金属梁截面的高度4钢筋混凝土预制支架的巷道的α×104值为88.2-186.2（纵口径大取值亦大）。
锚杆或喷浆巷道的α×104值为78.4-117.6。
装有带式输送机的巷道的α×104值可增加147-196，设有风管、水管、木梯台阶的巷道的α×104值增加98；当巷道堵塞严重时，α×104值增加29.4-98。
二、井筒、暗井及溜道4砖和混凝土砖砌的无任何装备的井筒，其α×10值按上表增大一倍。
有装备的井筒，井壁用混凝土、钢筋混凝土及砖砌碹的α×104值为340-490。
选取时应考虑罐道梁的间距、装备物纵口径以及有关梯子间和梯子间规格等。
4三、采煤工作面四、半圆拱形料石砌碹巷道半圆拱形料石砌碹巷道α×104值五、半圆拱形金属锚杆（未喷浆）支护的运输或通风巷道半圆拱形金属锚杆支护的巷道α×104值456183.3175.4169.5六、半圆拱形锚杆喷浆支护的运输或通风巷道半圆拱形锚喷巷道α×104值4类型支护方式α×104值普采面采用单体液压支柱时420-500采用金属摩擦支柱时450-550炮采面采用金属摩擦支柱时270-350采用木支柱时300-350综采面采用支撑式液压支架时300-420采用掩护式液压支架时220-330采用支撑掩护式液压支架时320-35011月16日α×104值9.59.186.2-78.476.4-69断面（m 2)456-10断面（m 2)7-910-12α×104165.6-157.8153.9-148断面（m 2)126α×104值68.6-88.298-117.6七、半圆拱形锚喷有行人梯子道斜井α×104值4（1）构件断面为180×180mm混凝土棚子支护巷道α×104值（2）构件断面为梯形混凝土棚子支护巷道α×104值（3）构件断面为矩形（100×200mm）混凝土棚子支护巷道α×104值九、梯形铁棚子支护运输或通风巷道（水平及倾斜的）α×104值α八、梯形预制混凝土棚子支护运输或通风巷道（水平及倾斜的）α×104值4444十、砖和料石砌碹的圆形立井、直径为4.5米、有罐笼无梯子间，α×104=441。
通风管道沿程摩擦风阻及局部阻力系数计算方法
通风管道沿程摩擦风阻及局部阻力系数计算方法B.1 通风管道沿程摩擦风阻通风管道沿程摩擦风阻可按公式（B.1）~（B.2）计算：55.6d L R f α=.....................................(B.1) =8λρα.......................................(B.2) 式中：α——通风管道摩擦阻力系数（kg/m 3）；λ——通风管道达西系数，对柔性通风管进行计算时可取0.019～0.021；ρ——空气密度（kg/m 3）；d ——通风管道当量直径（m ）。
B.2 通风管道的局部阻力系数通风管道的局部阻力系数取值应根据局部损失的具体形式确定，并可按照以下规定进行取值： a) 突然扩大的异径管接头，其局部阻力系数可按公式（B.3）计算：()212=1/A A ξ-...................................(B.3)式中：A 1——进风处接头的管道截面面积（m 2）；A 2——出风处接头的管道截面面积（m 2）。
b) 突然缩小的异径管接头，其局部阻力系数可按公式（B.4）计算： ()221=0.51/A A ξ-..................................(B.4)式中：A 1——进风处接头的管道截面面积（m 2）；A 2——出风处接头的管道截面面积（m 2）。
c) 通风管道转弯时，其局部阻力系数可按公式（B.5）~（B.6）计算：0.750.8=0.008/n ξθ...................................(B.5) /n R d =......................................(B.6)式中：θ——转弯角度；R ——转弯处的曲率半径（m ）；d ——管道直径（m ）。
d)管道入口处的局部阻力系数ξ可取为0.6；e)管道出口处的局部阻力系数ξ可取为1.0；f)管道分岔处的局部阻力系数ξ可取为1.0。
标准摩擦阻力系数
现假设单管气压计放置在两测点中间
则压差计计数为：
同理：
则
2.
由能量方程：
h
用精密气压计分另测得
用干湿球温度计测得
用风表测定
Z
可用逐点测定法，一台仪器在井底车场监视大气压变化，然后对上式进行修正。
h
2.
(1)测试方法
(2)支护方式和测段一致，无变化；
(3)测点位置在局部阻力物前3~5巷宽，后8~12倍；
(4)系统稳定
(5)h
Rf=hf/Q2α=RfS3/LU
二
•hL=hR1-3- hR1-2L13/L12
•RL=hL/Q2
•ξ=2S2RL/ρ
1、进风井筒阻力测定
1)压差计法
分别取
80m
H
h
2)气压计法
从地表开始，每隔
静压差ΔPi，高差Z，
则：
2、回风井筒阻力测定
1)压差计法--吊测法
防爆盖上打孔；或在安全门内
3、阻力测定期间实测矿井总风量、总阻力和自然风压
4、矿井阻力分布
处理结果示例：
东风井
西风井
总回风
/m3/s
平均总阻力/Pa
自然风压/Pa
总回风
/m3/s
平均总阻力/Pa
自然风压/Pa
224.1
2876
272
233.1
3305
274
5
例：
6
系统
巷道名称
支护
形状
阻力系数/Ns2/m4*104
西翼系统
副井
砌碹
圆形
310
西一轨道石门
U型钢
半圆
3_流体流动时摩擦阻力系数的测定
生物系统传输过程实验报告课程名称：生物系统传输过程实验指导老师：叶章颖成绩：______实验名称：流体流动时摩擦阻力系数的测定实验类型：__探究型实验__一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）一、实验目的测定流体流动时的沿程阻力系数和局部阻力系数及不同流型下直管沿程阻力系数λ随雷诺数Re的变化关系。
掌握流量压强的测量方法。
二、实验装置1.实验设备的基本情况实验流程示意图见图1。
水泵2将储水槽1中的水抽出，送入实验系统，首先经玻璃转子流量计15、16测量流量，然后送入被测直管段测量流体在光滑管或粗糙管的流动阻力，或经10测量局部阻力后回到储水槽，水循环使用。
被测直管段流体流动阻力△p可根据其数值大小分别采用变送器12或空气-水倒置∪型管22来测量。
图1 流动阻力实验流程示意图1-水箱；2-离心泵；3、4-放水阀；5、13-缓冲罐；6-局部阻力近端测压阀；7、15-局部阻力远端测压阀；8、20-粗糙管测压回水阀；9、19-光滑管测压回水阀；10-局部阻力管阀；11-U型管进水阀；12-压力传感器；14-流量调节阀； 15、16-水转子流量计；17-光滑管阀；18-粗糙管阀；21-倒置U型管放空阀；22-倒置U型管；23-水箱放水阀；24-放水阀；2.设备的主要技术数据（1） 被测光滑直管段： 管径d —0.008m ； 管长L —1.69m ； 材料—不锈钢管被测粗糙直管段： 管径 d —0.010m ； 管长L —1.69m ； 材料—不锈钢管 （2）被测局部阻力直管段: 管径 d —0.015m ；管长 L —1.2m ； 材料—不锈钢管 （3）压力传感器: 型号:LXWY 测量范围: 200 KPa （4）直流数字电压表: 测量范围: 0 ～ 200 KPa （5）离心泵: 型号: WB70/055 流量: 8(m 3／h) 扬程: 12(m) 电机功率: 550(W) （6）玻璃转子流量计:型号 测量范围 精度 LZB —40 100～1000(L ／h) 1.5 LZB —10 10～100(L ／h) 2.5 3.实验设备的功能与特点本实验装置可用于实验教学和科研。