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流动压降

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流动压降是中国科技名词。

汉字是用于记录汉语,进行书面交流,传承民族文化的书写符号系统[1],也是最富有民族特色的中国书法艺术[2]的载体,是中华民族智慧的结晶,它蕴藏着许许多多的文化内涵。

目录

名词解释

流体流动过程中,流道内两个流通截面间流体静压的变化。它包括沿程摩擦压降(简称摩擦压降)Δpf、重力压降Δpel、加速压降Δpa和局部形阻压降Δpc,即流动压降Δp=Δpf+Δpel+Δpa+Δpc。

摩擦压降 沿通道流动的流体与壁面摩擦引起的压力损失。摩擦压降通常采用下述公式计算: Δpf=fLρv2/(2de)=fLG2/(2deρ),式中L和de分别为通道的长度和当量直径,m;ρ、v和G分别为流体的密度(kg/m)、流速(m/s)和质量流速〔kg/(m·s)〕;Δpf的单位为Pa。f为摩擦因数,它与流体的流动性质(层流或湍流)、流动状态、受热情况(等温或非等温)、通道的几何形状、表面粗糙度等因素有关。表中给出了各种不同情况的摩擦因数计算公式。

对于非等温湍流情况,按表求得的等温摩擦因数f还应乘以一个修正因子,如(μw/μf)0.6。上述因子适用于10~14MPa的水,其中μw、μf分别为按壁温取值的水黏度和按主流平均温度取值的水黏度。

重力压降 亦称提升压降, 是通道不同高度处流体位能不同引起的静压变化。 其计算公式为Δpel=g(z2-z1),式中z1、z2分别为截面1和2位置的垂直标高,m;为流体密度沿通道平均值,kg/m。如果流体流动为两相流,则流体密度应取两相流体平均密度tp。对该量,常用公式tp=ρgs+(1-)ρfs来计算,式中ρfs和ρgs为饱和水和汽的密度,为流体空泡份额沿通道的平均值。

加速压降 由于流体的密度或速度变化而产生的压降。其表达式为Δpa=。在流通截面发生变化的局部区域,可认为密度近似不变,只有速度发生变化。此时产生的压降称为局部和加速压降Δpa,c。由前式可得Δpa,c=ρvdv=ρ(v22-v21)/2。在流道截面不变的情况下,沿流道质量流速保持不变,在这种情况下得到的加速压降为Δpa,b=Gdv=G(v2-v1)=G2。当两相流体流动时,ρ1、ρ2可由两相流体密度公式求出。当单相液体流动时,由于密度的变化不大,因此,经常可以忽略纯液相流动区的沿程加速压降。

形阻压降 系统内局部区域的流体运动方向发生变化或流道形状改变引起的压降。例如流体通过阀门、弯头和格架等部件时的压降。其计算公式为Δpc=Kcρv2/2,式中Kc为局部形阻因数,由实验测定,可在有关的阻力手册等工具书中查到。但必须指出,Kc是对应于各有关局部位置的某一速度v而言的。因此在选用Kc时,应注意它与速度v间的关系,如对于求流道截面突扩或突缩处的压降情况,流速一般取小截面处的数值,但此时按前式算得的局部形阻压降Δpc不等于总局部压降ΣΔpc,还应计入局部加速压降 Δpa,c 。

参考文献