管路损失计算
喷头管路损失计算公式
喷头管路损失计算公式
一、沿程损失（h f）
1. 达西 - 魏斯巴赫公式（适用于圆管层流和紊流）
- 公式：h_f = λ(l)/(d)frac{v^2}{2g}
- 其中：
- λ为沿程阻力系数。
对于层流，λ=(64)/(Re)（Re=(vd)/(ν)，v为流速，d为管径，ν为运动粘度）；对于紊流光滑区，λ=(0.3164)/(Re^0.25)；对于紊流粗糙区，λ可根据莫迪图或经验公式确定。
- l为管长。
- d为管道内径。
- v为管内平均流速。
- g为重力加速度（g = 9.81m/s^2）。
2. 舍维列夫公式（旧钢管、旧铸铁管，适用于紊流）
- 当v<1.2m/s时：λ=(0.0179)/(d^0.3)(1 +(0.867)/(v))^0.3
- 当v≥slant1.2m/s时：λ=(0.021)/(d^0.3)
- 沿程损失h_f=λ(l)/(d)frac{v^2}{2g}，这里l、d、v、g意义同上。
二、局部损失（h j）
1. 公式。
- h_j=∑ξfrac{v^2}{2g}
- 其中ξ为局部阻力系数，它取决于管件的类型（如弯头、三通、阀门等）。
例如，标准90°弯头的局部阻力系数ξ≈0.75 - 0.9，闸阀全开时ξ≈0.1 - 0.3等。
2. 对于喷头管路总损失（h）
- h = h_f+h_j，即喷头管路损失等于沿程损失与局部损失之和。
管路压力损失计算
管路压力损失计算管路是一种由管子、管件、阀门等连接而成的、用于输送流体或松散固体物质的管状设备。
流体在管道内流动时，由于同管壁发生摩擦和流体本身的内部摩擦，会产生压力损失。
这种压力损失称为沿程阻力损失或摩擦阻力损失。
流体经过弯头、三通、变径管、阀门等构件时，流动状态会发生急剧改变，即出现转向、加速、撞击、旋涡、变形等情况，这同样会造成压力损失。
这种压力损失称为局部损失。
如果管路不在同一水平面上，则管路爬高时，流体压强的一部分要用于克服重力。
这种压力损失称为位置损失。
管路出口流速大于进口时，流体的一部分压力能要转化为动能，这种压力损失称为出口速度损失。
对于短管，局部损失和出口速度损失之和大于沿程阻力损失的5%，计算时不能忽略。
而对于长管，即长距离的输送管路，由于局部损失和出口速度损失所占的比例很小，一般可忽略不计。
管路的形态一般可分两类：简单管路和复杂管路。
复杂管路又可分为四种：（1）串联管路；（2）并联管路；（3）枝状管路；（4）环状管路。
2.1 简单管路的压力损失计算简单管路是无分支的等直径管路。
简单管路的沿程阻力损失可用下式计算：ΔP1 = λγ（l/d）（V2/2g）式中：V ——管子内流体的平均流速；λ——摩擦阻力系数；γ——气体重度；l ——管子长度；g ——重力加速度。
若将管件、阀门等都看作是具有一定长度（li）的管子，将局部损失折算成沿程阻力损失，则可得局部损失的另一种计算形式：ΔP2 = λγ（Σli/d）（V2/2g）在忽略位置损失和出口速度损失的情况下，简单管路的总压力损失ΔP为：。
液压管路压力损失计算
内径 d＝
通过流量q＝ 通过流速 v＝
q /v
钢管内径 d＝
钢管的外 径： 钢管的壁厚: 钢管内面积: 钢管长度: 钢管内油量:
d＝
s＝ A= L= V=
钢管内径的计算 钢管内油量的计算
60.08380444 mm
700 l/min 4 m/s
13.22875656 60.85228015 mm
30 mm 3 mm 4.52376 cm*cm 80 M 36.19008 L
205
计温度下的屈服 点，或0.2%的规定
非比例伸长应力）
128.125 N/mm2
1
бo＝
b= 0.4 * D/R * бo D/R ≤
6.755555556 D－－钢管外径， mm ； R－－平均弯 曲半径 ， mm
0.334
b=
0.902542222
c=
0.3 mm
δ＝бo+b+c =
7.958097778
管路油液压力损失计算
通过管路流过的流量q：(l/min）
压力损失：
（液流层流） （液流紊流）
油液的运动粘度：v（mm*mm/s) 管路内径通径：d（mm） 油液的流速：V（m/s) 油液雷诺数：Re=V*d/v 油液密度ρ：（kg/m3) 管路长度 l：（m）
延程阻力系数 λ=64/Re 延程阻力系数 λ=0.316*Re-0.25
0.016802537 0.040262238
0.040262238
0.098706224
1.12 0.00237967
5
0.110604574
碳钢钢管壁厚计算 （CCS《钢质海船入级规范》 泵与管系）
(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。
管路压力损失公式
管路压力损失公式管路压力损失公式是在管道流动设计中，用来计算管路中流体的压力损失的一种公式。
它可以帮助设计者对流体流动有一个更深入、更准确的了解，让设计者在任何具体的情况下都能够有效地利用管路来达到流体流动的最佳效果。
管路的压力损失公式有多种不同的形式，其中最经典的是法拉第定律。
法拉第定律是绝热流体在无重力作用下，在管路中流过时受到的压力损失，公式为：H = f*(L/D)*V/2g其中：H 为管路压力损失，f 为管路通阻系数，L 为管路长度，D 为管路内径，V 为管路平均流速，g 为重力加速度。
法拉第定律表明，管路压力损失主要取决于管路长度和管路内流体流速，即流体在管路中会受到的压力损失主要取决于管路的长度以及管路内的流体流速。
如果流体在管道中流动，出于安全考虑，压力损失不能过大，一般情况下，流体压力损失一般不能超过10kPa，否则就会影响流体的安全。
因此，在设计管路的时候，需要注意控制压力损失，同时还要考虑管路内流体的流速，避免压力损失过大。
管路压力损失的计算包括多种因素，最重要的因素是管路中夹杂在流体中的气泡。
这种气泡会使管路内的流速降低，从而大大增加管路压力损失。
因此，在设计管道时，必须考虑管路中气泡的数量、大小、位置以及管路外部气压等因素，以免增加管路压力损失。
物理上可以认为，管路压力损失主要取决于流体在流动过程中的阻力。
为了减少流体的压力损失，必须减少流体流动过程中的阻力，从而提高流体流动的效率。
具体来说，可以采取一些措施来降低流体阻力，如改变流体流动方向、改变管路管径、降低流体流速等。
管路压力损失公式可以帮助设计者更好地理解流体流动的特性，从而设计出更有效的管路系统。
此外，该公式还可以用于计算不同管路系统中流体流动的压力损失，并计算出压力损失最小的管路系统，从而提高流体流动的效率。
总的来说，管路压力损失公式是一个重要的工具，在流体流动设计中有着重要的作用。
它可以准确地衡量管路中流体流动时受到的压力损失，从而帮助设计者设计出更有效的管路系统。
管路损失计算
离心泵管道损失参数
离心泵,管道损失,水泵管道损失,离心水泵管道损失
水泵的扬程：
H=h+hf+hj
=h+(λL/d)V^2/(2g)+∑ζV^2/(2g)
式中：H——离心泵总扬程；h——静扬程，即出水池与吸水池的水面高差；hf——自吸泵吸水管和出水管总沿程水头损失；hj——水泵管路的所有的局部水头损失之和。
λ——管道的沿程阻力系数，可查手册；L——管长；d)——管内径；V——管道流速；g——重力加速度；
∑ζ———管路上各局部阻力系数的总和。
当离心泵管路很长时，可以略去局部水头损失，沿程水头损失可改用 hf= sLQ^2计算，于是水泵扬程H=H=h+hf=h+sLQ^2 ，为计及局部水头损失的影响，把式中的管道长度增加10~20%，即水泵扬程
H = h + （1.1~1.2）sLQ^2
式中：s——管道比阻，s=10.3n^2/d^5.33 ,n为管道糙率。
离心泵一定管路直径之最大流量限制
阀及弯管折合直管长度(每个)。
管路长度压力损失计算公式
管路长度压力损失计算公式在工程领域中，管路长度压力损失是一个重要的参数，它可以帮助工程师们准确地计算管路系统的性能和能耗。
管路长度压力损失是指流体在管路中流动时由于管道摩擦和弯头、阀门等元件的阻力而导致的压力损失。
在设计和运行管路系统时，准确地计算管路长度压力损失对于保证系统的正常运行和提高系统的效率非常重要。
管路长度压力损失的计算公式是基于流体力学和流体动力学的理论基础而建立的，它可以通过管道的长度、流速、管道直径、流体密度和粘度等参数来计算。
通常情况下，管路长度压力损失可以用以下的公式来表示：ΔP = f (L/D) (ρv^2/2)。
其中，ΔP表示管路长度压力损失，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。
在这个公式中，摩擦阻力系数f是一个重要的参数，它是根据流体在管道内的流动状态和管道壁面的粗糙度来确定的。
通常情况下，可以通过查表或者使用经验公式来计算摩擦阻力系数。
管道长度L、管道直径D、流体密度ρ和流速v都是可以通过实际测量或者计算得到的参数。
通过上述公式，我们可以看到管路长度压力损失与管道长度、管道直径、流速和流体密度等参数都有关系。
在实际工程中，我们可以根据具体的管路系统参数来计算管路长度压力损失，从而为系统的设计和运行提供重要的参考依据。
在工程实践中，准确地计算管路长度压力损失对于保证管路系统的正常运行和提高系统的效率非常重要。
首先，管路长度压力损失的准确计算可以帮助工程师们合理地选择管道的直径和长度，从而减小管道系统的能耗和运行成本。
其次，管路长度压力损失的准确计算也可以帮助工程师们预测管道系统的性能，从而及时地发现和解决系统中可能存在的问题。
在实际工程中，为了准确地计算管路长度压力损失，工程师们需要充分考虑管道系统的实际情况，包括管道的布置方式、管道材质、流体的物性参数等。
此外，工程师们还需要使用适当的计算方法和工具来进行计算，以确保计算结果的准确性和可靠性。
管道压力损失计算word精品
管道压力损失计算管道总阻力损失hw=£hf + E hj,hw —管道的总阻力损失（Pa）；刀hf —管路中各管段的沿程阻力损失之和（Pa ）；刀hj —T路中各处局部阻力损失之和（Pa ）ohf=RL 、hf—管段的沿程损失（Pa）；R—每米管长的沿程阻力损失，又称比摩阻（Pa / m）;L —管段长度（m）,R 的值可在水力计算表中查得。
也可以用下式计算，hf=［入/d） X Y X （v A2）］ *,（2 X g）L —管段长度（m）;d —管径（m）；入—沿程阻力因数；Y—介质重度（N/m2 ）；v—断面平均流速（m ／s ）；g —重力加速度（m / s2 ）。
管段中各处局部阻力损失hj=［ZX Y X （V A2）］ ,*（2 X g）hj —管段中各处局部阻力损失（Pa ）；Z—管段中各管件的局部阻力因数，可在管件的局部阻力因数表中查得。
（引自《简明管道工手册》．P．56—57）管道压力损失怎么计算其实就是计算管道阻力损失之总和。
管道分为局部阻力和沿程阻力：1、局部阻力是由管道附件（弯头,三通,阀等）形成的,它和局阻系数,动压成正比。
局阻系数可以根据附件种类,开度大小通过查手册得出, 动压和流速的平方成正比。
2、沿程阻力是比摩阻乘以管道长度, 比摩阻由管道的管径,内壁粗糙度,流体流速确定总之,管道阻力的大小与流体的平均速度、流体的粘度、管道的大小、管道的长度、流体的气液态、管道内壁的光滑度相关。
它的计算复杂、分类繁多,误差也大。
如要弄清它,应学“流体力学”,如难以学懂它,你也可用刘光启著的“化工工艺算图手册”查取。
管道主要损失分为沿程损失和局部损失。
△ h=S入L/d*v72g）v2g2其中的入和E都是系数,这个是需要在手册上查询的。
L ----------------- 管路长度。
d ---- 管道内径。
v ---- 有效断面上的平均流速,一般v=Q/s ,其中Q 是流量, S 是管道的内截面积。
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紊流流动实质上是非定常流动。
v xi f ( t )
6-5圆管内流体紊流流动
时均速度: 在时间间隔Δt 内轴向速度的平均值
' t 1 v v vv v dt xi x x x xi t 0
脉动速度：瞬时速度与时均速度之差 其时均值为零
6-5圆管内流体紊流流动
v yi v y v
2
r p 2rdl
2
p r ( p dl ) l
r 2 dlg sin
6-4圆管内流体层流流动
列平衡方程：
p r p r ( p dl ) 2rdl r 2 dlg sin 0 l r d ( p gh ) 2 dl
2 2
克服阻力， 消耗机械能
机械能转化 为热能
6-1 管内流动能量损失 沿程能量损失 简称沿程损失，是发生在缓变流整个流程中的能量损失，是 由流体的粘滞力造成的损失。
l v2 hf d 2g
沿程损失系数
达西-魏斯巴赫公式
f ( , v, d , )
影响沿程损失主要因素
流动状态、速度、管道几何尺寸、流体性质等
切向摩擦力做功 内能增加
qv
(u
2
u1 ) dqv hw
流体机械能减少
转化为热
6-0 粘性流体总流伯努利方程
a1 v 12a p1 a 2 v 22a p2 z1 z2 hw 2g g 2g g
不可压缩粘性流体总流的伯努利方程 适用于重力作用下的不可压缩粘性流体定常流动 任意二缓变流截面，而且不必顾及在该二缓变流 之间有无急变流存在。
6-5圆管内流体紊流流动
6-5圆管内流体紊流流动
当 时，粘性底层完全淹没了管壁的粗糙凸出部分。这时粘性底层以外 的紊流区域完全感受不到管壁粗糙度的影响，流体好像在完全光滑的管子中 流动一样。这种情况管内流动称为“水力光滑”，这种管道称为“光滑管”。
当 时，管壁粗糙凸出部分有一部分或大部分暴露在紊流区中。流体流 过凸出部分，将产生漩涡，造成新的能量损失，管壁粗糙度将对紊流流动发 生影响。这种情况下管内流动称为“水力粗糙”，这种管道称“粗糙管”。
pi ,vi f ( t )
从工程应用的角度看
' y
pi p p'
问题将极其复杂
关心流体主流的速度分布、压强分布以及能量损失，不关心 每个流体质点如何运动。
空间各点的时均速度不随时间改变的紊流流动也称为定常流 动或准定常流动
6-5圆管内流体紊流流动
速度差可认为是y处流层的纵向脉动速度，其绝对值 的时均量为：
6-2 粘性流体的两种流动状态
粘性流体 流动状态
层流
分层有规律； 流体质点的轨迹线 光滑而稳定； 各液层间互不相混。
v vcr （下临界速度）
vcr v v'cr
层流 不定 紊流
紊流
流体质点的运动轨迹 极不规则；
v v'cr
（上临界速度）
过渡段
从层流到紊流的转 变阶段
各流层质点相互掺混；
2 1
位势能+ 压强势能
位势能+ 压强势能
重力场中一维绝能定常流动积分式的能量方程
6-0 粘性流体总流伯努利方程 位势能+压强时能
在缓变流截面上
流束内流线的夹角很小 流线的曲率半径很大
近乎平行直线的流动
p p gv( z )dA gqV ( z ) g g A
彼此进行着激烈的动 量变换。
层流和紊流的区别在于：流动过程中流体层之间是否发生混掺现象。 在紊流流动中存在随机变化的脉动量，而在层流流动中则没有。
6-2 粘性流体的两种流动状态
6-2 粘性流体的两种流动状态
lg h f lg k m lg v
h f kv
v vcr
v v'cr
vx 3 1 a ( ) dA A A v 1 2 r0
r0
0
r 2 3 {2[1 ( ) ] 2rdr 2 r0
在圆管中粘性流体做层流流动时的实际动能等于平 均流速计算的动能的一倍。
6-5圆管内流体紊流流动 紊流流动 时均速度和脉动速度
紊流时，流体质点做复杂的无规律的运动 一个质点有非常复杂的轨迹 不同瞬时通过空间同一点的粒子轨迹是在不断变化的
v 'x 1 v x 1 v x 2 l dv x 2 dy
v 'y
v 'y
( v'x )2
v 'y
( v'x )2 ( v'x )1
v 'y
( v'x )1
' 横向脉动速度 v y 与纵向脉动速度 v'x 同一数量级。
dv x v y C1 v x C1l dy
6-5圆管内流体紊流流动
管壁的相对粗糙度
/d
实验证明，粘性底层的厚度δ是随着雷诺数Re的改变而改变的 。
水力光滑时
34.2 d 0.875 Re
34.2 d Re
水力粗糙时
6-5圆管内流体紊流流动 圆管中紊流的速度分布 以流过光滑壁面紊流流动为例： 假设在整个区域内, ①当 y 时
p 32lv 64 l v 2 64 l v 2 l v2 hf 2 g gd vd d 2 g Re d 2 g d 2g
64 Re
层流流动的沿程损失与平均流速的一次方成正比，沿程损失系数仅与雷诺数 Re有 关，而与管道壁面粗糙与否无关。
6-4圆管内流体层流流动
粘性流体在圆管中作层流流动时，同一截面上的切向应力的大 小与半径成正比。
6-4圆管内流体层流流动
dv x dr
dv x
1 d ( p gh )rdr 2 dl
vx
1 d ( p gh )r 2 C 4 dl
( r0 r 2 ) d vx ( p gh ) 4 dl
w 常数
vx y
v*
vx y
切向应力速度
w v 8
粘性底层中
vx yv* v* v
6-5圆管内流体紊流流动 ②当 y 时 摩擦切向应力可忽略
dv x l dy
2
2
假定混合长度不受粘性影响，并与离壁面的距离成正比，即
整个管道的能量损失
hw hf hj
6-2 粘性流体的两种流动状态 雷诺实验 1883年英国科学家雷诺经过实验研究发现，在粘性流体中存 在着两种截然不同的流态，并给出了判定层流和紊流两种流 态的准则。
6-2 粘性流体的两种流动状态
vv
' cr
整个流场呈一簇相互平行的流线，这种流动状态称为层流
2
粘性流体在圆管中作层流流动时，流速的分布规律为旋转 抛物面。
6-4圆管内流体层流流动 在管轴上的最大流速为
v x max r02 d ( p gh ) 4 dl
平均流速等于最大流速的一半
r02 d 1 v v x max ( p gh ) 2 8 dl
圆管中的流量
6-2 粘性流体的两种流动状态
实验发现，不论流体的性质和管径如何变化
Recr 2320
Re'cr 13800
Re Recr
Recr Re Re'cr
层流
层、紊
紊流
紊
Re Re'cr
上临界雷诺数在工程上没有实用意义
工程上
Re cr 2000
6-2 粘性流体的两种流动状态
6-2 粘性流体的两种流动状态
vv
' cr
流束开始振荡，处于不稳定状态 — 过渡过程
6-2 粘性流体的两种流动状态
vv
' cr
流体质点做复杂无规则的运动，这种流动状态称为紊流
6-2 粘性流体的两种流动状态
v vcr
且 vcr v
' cr
6-2 粘性流体的两种流动状态
v vcr
2
总流的动能修正系数
va v gv dA ( gqv ) 2g 2g A
2
6-0 粘性流体总流伯努利方程 内能 由截面 A1 至截面 A2，平均单位重力流体的内能增量为
1 u u ( gv dA gv dA) gqv A2 g g A1 1 gqv
6-1 管内流动能量损失 局部能量损失
简称局部损失，是发生在流动状态急剧变化的急变流 中的能量损失。是主要由流体微团的碰撞、流体中的 涡流等造成的损失。
v hj 2g
局部损失发生位置
2
局部损失系数 由实验确定
弯头
变径管
• • • • 渐缩 渐扩 突缩 突扩
阀门
6-1 管内流动能量损失
v 12 p1 v 22 p2 z1 z2 hw 2g g 2 g g
6-0 粘性流体总流伯努利方程
6-0 粘性流体总流伯努利方程
6-0 粘性流体总流伯努利方程
6-1 管内流动能量损失
粘性流体
主流速度 壁面粘附v=0
截面上速度 变化
流动垂直方向 存在速度梯度
流层间存在 切向应力
' '
6-5圆管内流体紊流流动 在两流层间取微元面积dA，单位时间 由于横向脉动引起的动量变化量为
y
vx y l
v dAv
' y
' x
dA
2
1 vx y
vx y l
l l
y