層流的沿程水頭損失有局部水頭損失和沿程水頭損失之分,一般情況很少有局部阻礙處是層流的情況,故層流的水頭損失計算主要是沿程水頭損失的計算。下面的達西公式(如圖1)可以計算層流的沿程水頭損失:
密度ρ=850kg/m^3,黏性系數(shù)μ=153*10^-2kg/(m.s)的油,在管徑d=100mm的管道內流動,流量Q=0.5L/s。(1)判斷流態(tài);(2)求管軸心及r=20mm處得速度,沿程阻力系數(shù),管壁及r=20mm處剪應力,單位管長的能量損失。
解:計算公式以及結果如圖2。2100433B
層流狀態(tài)的流體在流動過程中能量的損失,稱為層流水頭損失。
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管道長度( m) 1000 管材 PE80 擬定管道外徑 dn 200 擬定設計壓力等級 sdr 40 擬定壁厚 5 管道內徑 d(mm) 190 過流斷面 (m 2 ) 0.0283385 k 0.000915 SL310取值 m 1.774 SL310取值 β 4.774 SL310取值 供水規(guī)模 (m 3 /d) 4435 擬定流量(m 3 /s) 0.05133102 單位管長水頭損失 0.01308776 沿程水頭損失 (m) 13.0877597 局部水頭損失( m) 2.61755194 取沿程水頭損失的 20% 水頭損失合計( m) 15.7053117 作用水頭( m) 21 設計流速v 1.8113527 v 2 /2g 0.16404993 λ /d 0.07977912 μ c 0.1086135 流量復核( m3/s) 0.06307908 引水規(guī)模 (m3/d)