2014二级建造师机电工程笔记5
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IM411032 流体的阻力及损失式
流体的阻力是造成能量损失(即阻力损失)的原因。一种是由于流体的黏滞性和惯性引起的沿程阻力损失;另一种是由于管路界面突然扩大或缩小等原因，固体壁面对流体的阻滞作用和扰动作用引的称为局部阻力损失。
液体阻力损失通常用单位重量流体的能量损失(或称水头损失)h1来表示，气体则常用单位体积内的流体的能量损失(或称压强损失)》p1来表示。
(1)沿程阻力与沿程阻力损失
(2)局部阻力与局部阻力损失
(3)层流阻力与紊流阻力
化，显示出不规则性，但是整个流体仍沿着主流方向运动o
● 在圆管中，流体的流动状态和平均流速v、管径d运动黏滞系数 有关。将上述三个参数合成一个无因次数，称为雷诺数，用Re表示。
实验表明，临界雷诺数值约为20000。雷诺数大于2000时，流态为紊流;雷诺数小于2000时为层流。紊流阻力比层流阻力大得多。
(4)流体能量总损失
● 根据长期实践的经验，把能量损失的计算问题转化为求阻力系数的问题。把能量损失写成流速水头倍数的形式，在列能量方程时，可以把它与流速水头合并成一项以便于计算。由于影响的因素复杂，公式中两个无因次系数入和串，必须借助分析一些典型的实验成果，用经验的或半经验的方法求得。
● 流体能量总损失：
流体能量总损失等于各管段沿程损失与各局部损失的总和。
(5)减少阻力的措施
● 减小管壁的粗糙度和用柔性边壁代替刚性边壁;
● 防止或推迟流体与壁面的分离，避免旋涡区的产生或减小旋涡区的大小和强度。
● 对于管道的管件采取的减小阻力措施：一般直径d较小的弯管，合理地采用曲率半径尺，可以减少阻力.截面较大的通风弯管需安装形式合理的导流片，达到减少局部阻力的效果。对于管子截面变化的变径管，应采用一定长度的渐缩管或渐扩管。对于三通或四通可设置导流隔板.
● 在流体内部投加极少量的添加剂，使其影响流体运动的内部结构来实现减阻。
(6)减少泵与风机的能量损失
● 泵与风机的能量损失通常其产生原因分为三类，即水力损失、容积损失、机械损失。
● 水力损失：大小与过流部件的几何形状、壁面粗糙度以及流体的黏性密切相关。水力损失包括：进口损失、撞击损失、叶轮中的水力损失、动压转换和机壳出口损失。
● 容积损失;通常用容积效率表示容积损失的大小。减小回流量的措施通常是尽可能增加密封装置的阻力;尽可能缩小密封环的直径，从而降低其周长流通面积减少。
●机械损失：泵和风机的机械损失包括轴承和轴封的摩擦损失;叶轮转运时其外表与机壳内流体之间发生的圆盘摩擦损失。通常用机械效率表示机械损失的大小。
●泵与风机的全效率等于水力效率、容积效率、机械效率的乘积。
● 泵与风机的实际性能曲线：流量与扬程(Q―H)曲线大致可分为三种： a为平坦型，b为陡降型c为驼峰型。平坦型的流量与扬程曲线表示当流量变动很大时能保持基本恒定的扬程。陡降型曲线则相反，郧流量变化时，扬程的变化相对较大。驼峰型曲线表示当流量是自零逐渐增加时，扬程上升达到最高值后开始下降。驼峰型的泵或风机在一定的运行条件中，可能出现不稳定工作，这种不稳定工作，显然应当避免。
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