层流的沿程水头损失有局部水头损失和沿程水头损失之分,一般情况很少有局部阻碍处是层流的情况,故层流的水头损失计算主要是沿程水头损失的计算。下面的达西公式(如图1)可以计算层流的沿程水头损失:
密度ρ=850kg/m^3,黏性系数μ=153*10^-2kg/(m.s)的油,在管径d=100mm的管道内流动,流量Q=0.5L/s。(1)判断流态;(2)求管轴心及r=20mm处得速度,沿程阻力系数,管壁及r=20mm处剪应力,单位管长的能量损失。
解:计算公式以及结果如图2。2100433B
层流状态的流体在流动过程中能量的损失,称为层流水头损失。
管道长度( m) 1000 管材 PE80 拟定管道外径 dn 200 拟定设计压力等级 sdr 40 拟定壁厚 5 管道内径 d(mm) 190 过流断面 (m 2 ) 0.0283385 k 0.000915 SL310取值 m 1.774 SL310取值 β 4.774 SL310取值 供水规模 (m 3 /d) 4435 拟定流量(m 3 /s) 0.05133102 单位管长水头损失 0.01308776 沿程水头损失 (m) 13.0877597 局部水头损失( m) 2.61755194 取沿程水头损失的 20% 水头损失合计( m) 15.7053117 作用水头( m) 21 设计流速v 1.8113527 v 2 /2g 0.16404993 λ /d 0.07977912 μ c 0.1086135 流量复核( m3/s) 0.06307908 引水规模 (m3/d)