管道截面突變處的局部阻力系數(shù)

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1、年月山西水利科技第卷第期管道截面突變處的局部阻力系數(shù)張華太原電力?？茖W(xué)校文摘不可壓紊流流經(jīng)管道截面突變處,截面積之比和流速分布不均勻性對(duì)局部阻力系數(shù)有影響。流速分布符合幕次律利用流體流過管道截面突變處的動(dòng)變化和能量變化求出了損失的能量,從而得出管道截,面突然擴(kuò)大處的局部阻力系數(shù)七仿照計(jì)算七的關(guān)系式給出了管道筱面突然縮小處的局部阻力劫從,當(dāng)小直徑截面的雷諾數(shù)大于時(shí),系數(shù)計(jì)算結(jié)果來看計(jì)算管道截面突然擴(kuò)大處的局部阻力系數(shù)屯,速度分布可作為均勻分布來處理當(dāng)小直徑截面的雷諾數(shù)大于時(shí)計(jì)算管道截面突然縮小處的局部阻力系數(shù)劫,速度分布可作為

2、均勻分布來處理。理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明兩者之差平均不超過所以本文給出計(jì)算管道截面突變處的局部阻力系數(shù)的關(guān)系式是可行的主題詞管道阻力、水流阻力、流速系數(shù)、流速分布、非均勻流、紊流、水力計(jì)算、方法研究自由詞局部阻力系數(shù)〔朱宗蓉引言許多管道流動(dòng)問題需要求取管道截面突變處的能量損失,這些能量損失是由管道截。面突然擴(kuò)大和管道截面突然縮小的局部阻力系數(shù)來確定的對(duì)于這兩種局部阻力系數(shù)的,。,計(jì)算許多文獻(xiàn)田閉是基于管道流速分布均勻的假設(shè)事實(shí)上流速不均勻性對(duì)局部阻力系數(shù)是有影響的,本文將研究這種影響。管道截面突然擴(kuò)大的局部阻力系數(shù)流速分布

3、,,流體從小直徑的管道流入大直徑的管道時(shí)圖由于流通截面突然擴(kuò)大將會(huì)產(chǎn)。生局部損失,為便于求解作出如下假設(shè)流過管道的流體為不可壓紊流截、,面的壓力均勻分布且等于靜水壓力,忽略壁面摩擦力、,〔。截面流速分布不均勻且滿足幕次律圖表護(hù)護(hù)。。。?！耙灰豢哿魉俜植紙D管道截面突然擴(kuò)大圖,、,。一一而‘吸一一乙,,。式中一隨雷諾數(shù)而變表、時(shí)相當(dāng)于流速均勻分布局部阻力系數(shù)如圖所示,取一截面,一截面以及它們之間的管壁為控制面,計(jì)算流體流過該控制面的動(dòng)量變化和能量變化,從而求出損失的能量根據(jù)連續(xù)性方程二根據(jù)動(dòng)量方程氏,,一,一戊氏二一根據(jù)能量

4、方程一幾碼一警十面處的平均流速,,下同式中一截已,一截面處的動(dòng)修正系數(shù)偽,一截面處的動(dòng)能修正系數(shù)一。單位重量流體從截面流至截面的能量損失〔魂,,二,,實(shí)驗(yàn)證明并將式代入式得氏一滿”一人一一根據(jù)平均流速的定義從將式代入上式,得矛二,一尸,井舉一獷”一,六一尸從一,根據(jù)動(dòng)量修正系數(shù)的定義氏牛認(rèn)將式代入上式,得幣十坦蘭士工獷‘矛一,根據(jù)動(dòng)能修正系數(shù)的定義偽二生認(rèn)··,將式代入上式得將、式代入式,得。、川一一〔一。、〕爭一先才‘一按小截面流速計(jì)算的局部阻力系數(shù)了、,且、,、戶一。。淺。屯、一一李一知姿飛‘的雷諾數(shù)不獨(dú)立,其關(guān)系為‘﹄

5、,、七,,的函數(shù)表給出了取不同值的的,,所以劫是或和變化關(guān)系以日?！ぁぁぁ?。八,。。,“,‘“,。,。。一。一。一。一。一。?,。。“·‘“·‘”·”“·““·””‘·。?！啊ぁⅰ啊ぁ薄ぁ薄啊ぁ薄薄ぁ薄薄?。?！ぁぁ！薄啊啊?。。,?！?。。,”討論,,,,偽氏代入式當(dāng)截面皆為均勻流即‘則、。人,二‘得二一一,專了、。這為眾所周知的公式電民,〔式,,,則代入得當(dāng)截面為均勻流即一,、,、,,一‘一”日‘’‘”炭斌。一,。,,代、。式,六葬馨霆馨黑漏老黔、一一鄧〔。一‘,先之上式與文獻(xiàn)。田中的式相同,一,】一,。,一

6、,。一、,。式,這為顯當(dāng)時(shí)必有則代入得華廣飛然的結(jié)果。,一和,,,從表中可見一所對(duì)應(yīng)的屯值之差不超過所以當(dāng)全或,之護(hù)時(shí),計(jì)算七流速可作為均勻分布來處理。管道截面突然縮小處的局部阻力系數(shù)流體從大直徑的截面突然流入小直徑的截面,,也由于流通截面突然縮小會(huì)產(chǎn)生局部損失圖。這種局部阻力系數(shù)不,僅與管道的截面積之比和流速分布有關(guān)而口處修圓情況有關(guān),本文研究且與進(jìn)沒有修。?；氐那闆r假設(shè)如前所述〔。文獻(xiàn)在假定截面的流速分布均勻圖管道截面突然縮小,且處于紊流的情況下給出·。,一“一刀一‘齋老,,,事實(shí)上流速分布是不均勻的作者仿照式將式改寫為

7、。尸,。。,,、,,、。、。,一卜“一‘,,一女。傲一‘比氣丁少十議偽一少丁‘少嘆少矛、、劫是或,,二一和的函數(shù)表給出了取不同值時(shí)的‘的變化關(guān)系一一一一一“、“,一李’一‘’一、李‘“‘’了、,、一一一叫一”睡,,表管道截面突然縮小處的局部阻力系數(shù)勃二氏。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。討論,,偽氏,。當(dāng)截面皆為均勻流即則代入式可得到式‘,、,‘、‘,,。,,,,、一‘當(dāng)寧時(shí),必有曰,一枯’則一‘,處’日‘一氏代、入產(chǎn)、、‘式’得‘,劫一一’這是顯一一一”一一。然的結(jié)果,,從表可見和所對(duì)應(yīng)的紅值之差不

8、超過所以當(dāng)之,?；蚬轮畷r(shí)計(jì)算勃流速可作為均勻分布來處理實(shí)臉結(jié)與理論計(jì)算,,一實(shí)臉數(shù)據(jù)取自文獻(xiàn),與理論計(jì)算對(duì)比見表和表可見對(duì)于。的管道截曰’’’,”一’’‘‘爭’‘一六川山開一一一一?！ひ弧っ?,而對(duì)干的管道截突然擴(kuò)大的局部阻力系數(shù)愁計(jì)算值比實(shí)驗(yàn)值平均大務(wù)面突然縮小的局部阻力系數(shù)劫,計(jì)算值比