阻力的类型
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：H f =λ×L/d×ρν2/2 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；ρ——空气密度，kg/m3ν2——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 f =α×LU/S3×Q2 =R f×Q2 paR f=α×LU/S3α——摩擦阻力系数，单位kgf·s2/m4或N·s2/m4，kgf·s2/m4=9.8N·s2/m4 L、U——巷道长度、周长，单位m；S——巷道断面积，m2Q——风量，单位m/sR f——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 f，其单位为：kg/m7 或 N·s2/m83、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。
航空知识手册全集
航空知识手册全集(总9页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第三章 - 飞行空气动力学飞行空气动力学介绍作用于飞机上的力的相互关系和由相关力产生的效应。
作用于飞机的力至少在某些方面，飞行中飞行员做的多好取决于计划和对动力使用的协调以及为改变推力，阻力，升力和重力的飞行控制能力。
飞行员必须控制的是这些力之间的平衡。
对这些力和控制他们的方法的理解越好，飞行员执行时的技能就更好。
下面定义和平直飞行(未加速的飞行)相关的力。
推力是由发动机或者螺旋桨产生的向前力量。
它和阻力相反。
作为一个通用规则，纵轴上的力是成对作用的。
然而在后面的解释中也不总是这样的情况。
阻力是向后的阻力，由机翼和机身以及其他突出的部分对气流的破坏而产生。
阻力和推力相反，和气流相对机身的方向并行。
重力由机身自己的负荷，乘客，燃油，以及货物或者行礼组成。
由于地球引力导致重量向下压飞机。
和升力相反，它垂直向下地作用于飞机的重心位置。
升力和向下的重力相反，它由作用于机翼的气流动力学效果产生。
它垂直向上的作用于机翼的升力中心。
在稳定的飞行中，这些相反作用的力的总和等于零。
在稳定直飞中没有不平衡的力(牛顿第三定律)。
无论水平飞行还是爬升或者下降这都是对的。
也不等于说四个力总是相等的。
这仅仅是说成对的反作用力大小相等，因此各自抵消对方的效果。
这点经常被忽视，而导致四个力之间的关系经常被错误的解释或阐明。
例如，考虑下一页的图3－1。
在上一幅图中的推力，阻力，升力和重力四个力矢量大小相等。
象下一幅图显示的通常解释说明(不保证推力和阻力就不等于重力和升力)推力等于阻力，升力等于重力。
必须理解这个基本正确的表述，否则可能误解。
一定要明白在直线的，水平的，非加速飞行状态中，相反作用的升力和重力是相等的，但是它们也大于相反作用的推力和阻力。
简而言之，非加速的飞行状态下是推力和阻力大小相等，而不是说推力和阻力的大小和升力重力相等，基本上重力比推力更大。
飞行器的运行原理是什么
飞行器的运行原理是什么飞行器的运行原理涉及多个方面，包括空气动力学、力学、电子技术等。
一般来说，飞行器的运行原理可以分为以下几个方面：1. 空气动力学原理：飞行器能够飞行的最基本原理就是利用空气动力学。
空气动力学研究了空气在运动过程中产生的各种力，并从中推导出飞行器在不同飞行状态下所受到的各种力的大小、方向和作用点。
在飞行器运行过程中，它以空气作为工作介质，通过与气流相互作用来产生升力、阻力、推力和侧向力等。
2. 升力的产生：飞行器所受到的升力是它能够克服重力并在空中保持平衡的力。
升力主要通过飞行器的翅膀（或称为机翼）产生。
机翼的上表面比下表面更为凸起，当空气经过机翼时，其流速在上表面较快，压力较小；而在下表面，流速较慢，压力较大。
由于压差的存在，在机翼上部形成了一个向下的压强，从而产生向上的升力。
3. 推力的产生：推力是飞行器前进的动力来源，主要由发动机产生。
发动机通过燃料燃烧产生高温高压气体，然后将其排出，通过喷气或推进器喷射到后方，产生的反作用力推动飞行器向前运动。
推力的大小与喷出气体的速度和喷出的质量有关。
4. 阻力的产生：阻力是指空气对飞行器运动的一种阻碍力，阻碍着飞行器的加速度和速度的改变。
阻力可以分为多种类型，包括气动阻力、重力和摩擦阻力等。
飞行器通过减小阻力的大小，可以减少能量损失，提高效率。
5. 重力的作用：重力是地球对物体的吸引力，也是影响飞行器运动的一个重要因素。
在飞行过程中，飞行器需要克服重力的作用，才能继续保持飞行状态。
为了平衡重力与升力的作用，飞行器通常需要调整机身的姿态或通过不同部件的运作来实现。
6. 控制系统：飞行器的运行离不开精确的控制系统来调整姿态、航向和高度等参数。
控制系统一般包括操纵装置、传感器、计算机和执行器等组成。
传感器可以感知飞行器的各种姿态参数和环境条件，操纵装置通过操作来控制飞行器的行动，而计算机则负责对传感器获取的数据进行处理和判断，并通过执行器实现舵面、引擎等机械部件的运动，从而控制飞行器的运行。
水管阻力计算公式
水管阻力计算公式是流体动力学中一个重要的概念，用于计算水管中的阻力损失。
在给定的水流速和管道条件下，通过这个公式可以精确地计算出水头损失，从而为水力设计提供依据。
在计算水管阻力时，我们需要考虑两种类型的阻力：沿程阻力和局部阻力。
沿程阻力是由于水流在管道中流动时，受到管壁的摩擦和黏滞力的作用而产生的阻力。
这种阻力与管道的长度、直径、流速、水的密度和黏滞性等因素有关。
局部阻力则是指水流在通过管道中的各种管件、阀门、弯头等局部障碍物时所产生的阻力。
这种阻力与局部障碍物的形状、尺寸、水流方向改变的程度等因素有关。
沿程阻力的计算公式是R=λ/D*(ν^2*γ/2g)，其中ν表示流速，λ表示阻力系数，γ表示密度，D表示管道直径，P表示压力，R表示沿程摩擦阻力。
这个公式是经过严格的理论推导和实验验证得出的，它可以比较精确地计算出给定条件下水流的沿程阻力。
局部阻力的计算公式是ΔP=λ*v^2/(2*g)，其中ΔP表示局部阻力，λ表示局部阻力系数，v表示水管水流速，g表示重力加速度。
这个公式也可以通过理论推导和实验验证得出，用于计算水流通过局部障碍物时的阻力损失。
在进行水力设计时，我们需要考虑水管的总阻力损失。
总阻力损失的计算公式是h(Pa)=R*l+∑ΔP*A，其中R表示单位管长直管段的沿程阻力（简称比摩阻），l表示直管段长度，A表示管段截面积。
通过这个公式，我们可以根据具体的水管长度、直径、流速和水质条件等参数，计算出总的水头损失，从而为水力设计提供依据。
在进行水力设计时，我们还需要考虑其他因素对水流阻力的影响。
例如，水质条件对水流的黏滞性和阻力系数有一定的影响；管道材料和粗糙度也会影响水流的阻力；此外，管道中的弯头、阀门等局部障碍物的数量和类型也会影响水流的局部阻力。
因此，在计算水管阻力时，需要综合考虑各种因素，以获得更加准确的结果。
综上所述，水管阻力计算公式是水力设计中一个重要的概念，它可以帮助我们精确地计算出水头损失，从而为水力设计提供依据。
流动类型与雷诺准数
注意：在计算非圆形管内流体的流速u时，应使用真实的 截面积A计算，u =qv/A。不能使用de计算截面积。
例题：温度为400C的水以8m3/h的流量流过套管换热器的环隙通道。套管
换热器由直径Φ57mm×3mm与Φ32mm×2.5mm的无缝钢管同心组装而成， 试求水流过环隙时每米管长因克服流动阻力而引起的压力降。取钢管的粗 糙度为0.1mm。
0.00000 0.000001
0.09 0.08 0.07 0.06 0.05
0.04 Re
0.03 0.025
0.02
0.015
0.01
d 0.009u
0.008
2
103
Re,
d
d
4 68 2 104
u
4 68 2 4 68 2
105
du106
层雷诺流数R底e 层
0.0322 )
1.795m
/
s
Re deu 0.019 1.795 992 .3 51584 4000
65.6 10 5
流型属于湍流
0.1103 0.00526
de 0.019
Re = 51584
查图1-28, λ=0.025
p f
R
(
l de
u2 2
)
0.025
992 .21.795 2
3.2 流动类型与雷诺准数
3.2.1 实验现象及流动类型 流体质点只有轴向运动（层流或滞流）
流体质点除有轴向运动外，还有径向运动。 （过渡流）
流体质点除有轴向运动和径向运动外， 还相互碰撞和混合。 （湍流或紊流）
3.2.2 雷诺准数（雷诺数）(Reynolds Number)
流体流动阻力
一、流体阻力的来源
流体具有黏性。 运动着的流体内部相邻两流体层间的 相互作用力，称为流体的内摩擦 力，——流体黏性的表现。 （1）流体流动时必须克服内摩擦力 而作功，将流体的一部分机械能转变 为热能而损失掉，这就是流体运动时 造成能量损失的根本原因。 （2）当流体流动激烈呈紊乱状态时， 流体质点流速的大小与方向发生急剧 的变化，质点之间相互激烈地交换位 置，也会损耗机械能，而使流体阻力 增大，因此，流体的流动状态是产生 流体阻力的另一原因。 （3）管壁的粗糙程度、管子的长度 和管径的大小也对流体阻力有一定的 影响。
流流截面流
（1-25）
b a
润润润边长度 ①对于边长为a和b的矩形截面de为 a b de
ab 2ab = de = 4 × 2( a + b ) a + b
②对于套管环隙，若外管的内径为d1,内管的外径为d2, 则de 为 π 2 2 (d1 − d 2 ) = d1 − d 2 de = 4 × 4 π (d1 + d 2 ) 注意： 注意：不能用当量直径来计算非圆形管子或设备的截面流。
duρ Re = （1-24）无单位
µ
圆形直管中： 圆形直管中：Re ≤2000时为层流； Re ≥4000时为湍流； Re在2000~4000的范围内为过渡区。
例 1-17 20℃的水在内径为50mm管内流动，流 速为2m/s。试计算雷诺数，并判断管中水的流 动类型。 解：已知d=0.05m，u=2m/s，从本书附录中查 得水在20℃时，ρ=998.2kg/m3,µ=1.005×10-3 Pa·s。则
qv 3.73 × 103 / 3600 u= = = 0.77 m/s 2 2 ρA 1150 × 0.785 × (0.046 − 0.025 )
阻力系数表
阻力系数表阻力系数表是一种确定流体穿过管道内壁的阻力的工具。
它由流体速度和管道参数组成，并将流体的速度转换为阻力的大小。
阻力系数表可以帮助人们了解流体流动在管道中所面临的困难，并有助于分析不同类型的管道系统，以及他们如何影响流体流量。
阻力系数表可以以三种不同的方法来表示：相对流速、压力损失和能量损失。
1. 相对流速相对流速是在流体流动时，沿管道内壁所产生的阻力和流体速度之间的比值。
它可以用来测量流体流动时的阻力，并确定流体是否处于理想状态。
相对流速主要由流体的性质、管道的内径、管道的长度和角度等因素决定。
2. 压力损失压力损失是指流体流动时，沿管道内壁所产生的阻力，这种阻力会降低流体的压力而产生压力损失。
压力损失受流体的性质、管道的内径、管道的长度和角度等因素影响，可以用来测量流体流动时的阻力，并确定流体是否处于理想状态。
3. 能量损失能量损失是指流体流动时，沿管道内壁所产生的阻力，这种阻力会降低流体的能量而产生能量损失。
能量损失受流体的性质、管道的内径、管道的长度和角度等因素影响，可以用来测量流体流动时的阻力，并确定流体是否处于理想状态。
阻力系数表的使用可以有效地减少管道系统的压力损失，提高流体流量，降低能量损失，并有助于改善管道系统的性能。
此外，它还可以帮助人们更好地理解流体流动在管道中所面临的困难，并有助于分析不同类型的管道系统，以及他们如何影响流体流量。
阻力系数表还可以帮助人们评估不同管道系统的性能，并确定最佳的流量方式。
它还可以帮助工程师估计流体流量的最佳状态，并有助于减少流体流动的损失。
此外，阻力系数表还可以帮助计算管道系统的蒸汽损失，以及管道系统的最佳运行参数。
总之，阻力系数表是一种重要的工具，可以帮助人们理解流体流动时所面临的困难，有助于分析不同类型的管道系统，以及他们如何影响流体流量。
它还可以帮助人们估计流体流量的最佳状态，有助于降低流体流动的损失，以及确定管道系统的最佳运行参数。
流体流动04-(流体流动阻力)
蝶阀
3、阻力损失计算通式 - 范宁公式 圆直管中的范宁公式推导 圆直管中的范宁公式推导
分析流体在直径为d 长度为l 分析流体在直径为d，长度为l的水平管内的水平受力
F = τπ dl
1 2 F
u p1
p1 ⋅ d 4
d
1`
2
F 2` l
Ｐ2
π
p2 ⋅ d 4
π
2
对匀速运动，合力为零，即： 对匀速运动，合力为零，
p1 ⋅
π
4
d
2
= p2 ⋅
π
4
d +F
2
= p2 ⋅
π
4
d 2 + τπ dl
4τl p1 − p 2 = d
4τ l p1 − p 2 = d
已知不可压缩流体在水平等径管内作稳定流动时， 已知不可压缩流体在水平等径管内作稳定流动时，柏 水平等径管内作稳定流动时 努利方程为： 努利方程为：
p1 − p2
一、流体的黏度 1、流体阻力的表现和来源 （1）阻力的表现 如图 由两截面间的柏努利方程式 可得：
z1 = z2 u1 = u2
即：
1 2 p1 1 2 p2 z1 g + u1 + = z2 g + u2 + + ∑hf 2 ρ 2 ρ
结论：流体阻力致使静压能下降。阻力越大，静压 能下降就越多。
例
用泵将贮槽(通大气) 用泵将贮槽(通大气)中的稀碱液送到蒸发器中进
行浓缩， 所示。 行浓缩，如附图 所示。泵的进口管为φ89×3.5mm × 的钢管，碱液在进口管的流速为 的钢管，碱液在进口管的流速为1.5m/s，泵的出口管 ， 的钢管。 为φ76 × 2.5mm的钢管。贮槽中碱液的液面距蒸发 的钢管 器入口处的垂直距离为7m，碱液经管路系统的能量 器入口处的垂直距离为 ， 损失为40J/kg，蒸发器内碱液蒸发压力保持在 ， 损失为 0.2kgf/cm2（表压），碱液的密度为 表压），碱液的密度为1100kg/m3。试计 ），碱液的密度为 算所需的外加能量。 算所需的外加能量。
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阻力的类型
1. 摩擦阻力：当两个物体接触并相对运动时，它们之间会产生摩擦力，阻碍它们的相对运动。
摩擦阻力取决于两个物体之间的接触面积、表面粗糙度以及它们之间的正压力。
2. 空气阻力：当物体在空气中运动时，空气对其产生的阻力称为空气阻力。
空气阻力的大小取决于物体的形状、速度、表面粗糙度以及空气的密度和粘度。
空气阻力随着速度的增加而急剧增加。
3. 流体阻力：当物体在流体（如液体或气体）中运动时，流体对其产生的阻力称为流体阻力。
流体阻力的大小取决于物体的形状、速度、表面粗糙度以及流体的密度和粘度。
流体阻力随着速度的增加而增加。
4. 惯性阻力：当物体改变运动状态时，由于其惯性，会产生一种阻碍运动变化的阻力。
惯性阻力与物体的质量和加速度有关。
5. 机械阻力：在机械系统中，各种部件之间的摩擦力、摩擦力矩以及机械连接处的弹性变形等都会产生机械阻力，阻碍机械运动。
6. 电阻力：在电流通过导体时，导体内部的电阻会阻碍电流的流动，产生电阻力。
7. 磁阻力：当磁体在磁场中运动时，会受到磁场的阻力，称为磁阻力。
磁阻力的大小取决于磁体的磁性、速度以及磁场的强度和方向。
这些阻力类型在不同的领域和情况下都有重要的应用和影响。
了解和研究阻力的类型和特性对于设计和优化各种系统和设备具有重要意义。