第四节 流体在管内的流动阻力

一 流体流动的型态

（一）雷诺实验及流体流型 1.层流2过渡流3湍流

影响因素：流速，流体密度，粘度，管径

（二）流型的判别依据——雷诺数

影响因素：流速（操作条件），流体密度，粘度（物性），管径（设备条件）

1.雷诺准数或雷诺数(Reynolds number)，用Re表示。Re数是一个无因次数群。不管采用何种单位制只要Re中各物理量用同一单位制的单位，那所求得Re的数值相同。根据大量的实验得知Re≤2000时，流动类型为层流；当Re≥4000时，流动类型为湍流；而在2000＜Re＜4000范围内，流动类型不稳定，可能是层流，也可能是湍流，或是两者交替出现，与外界干扰情况有关。例如周围振动及管道入口处等都易出现湍流。这一范围称为过渡区(transition region)。

二 流体流经管路的阻力损失

1、直管阻力损失   2、管件阻力损失

三 直管阻力损失

1.层流时速度沿管径呈抛物线形

 层流时平均速度等于管中心处最大流速的一半

  摩擦系数 =64/Re

2.湍流时u=0.82u（max）

3.因次分析法

  基础：任一物理方程两边或方程中的每一项均具有相同的因次——任何物理方程式均可转化为无因次的形式

伯金汉pai定理：一个物理方程可以变换为无因次准数方程，独立准数的个数i等于原方程变量数n减去基本因次数m

当量直径：4*流通面积/润湿周边长

注意：1）只能用de代替Re及摩擦阻力中的d，不能用来计算流体的流通面积，流速和流量

2）对层流流动，用de计算时，摩擦系数应修正