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在彈性體污水提升泵選型過程中,應用工程師經常會遇到出口管道長度、管道直徑已知,而用戶本身不知道需要多大的壓力可以滿足需要的情況,為此,科學計算管道損失非常必要。
1、牛頓流體管路能量損失計算
1)對牛頓流體水頭損失,沿程水頭損失采用達西公式計算:
公式中,λ為摩擦系數,可通過下圖查得,L為管道長度(m),D為管道直徑(m);v為管道內有效截面上平均流速(m/s)。
2)對于給定的流量,管徑的大小與管道系統的一次投資(材料和安裝)、操作費(動力消耗和維修)和折舊費等項有密切關系,根據這些費用做出經濟比較,以選擇適當的管徑,此外還應考慮安全流速及其他條件的限制。
當按預定介質流速來確定管徑時,可采用下式初選管徑:
公式中,D為管道直徑(m);q為管內介質的質量流量(kg/h);ρ為介質在工作條件下的密度(kg/m³);v為管道內有效截面上平均流速(m/s)。
2、非牛頓流體管路損失計算測試
1)非牛頓流體特點
水、空氣和潤滑油等是化學結構比較簡單的低分子流量,其運動遵循牛頓內摩擦定律,即剪切應力應用τ與流速梯度成線性關系,如下式所示:
這一類流體成為牛頓流體。式中的μ是任意給定溫度,壓強條件下牛頓流體流動的特征性比例常數,此比例常數即所謂流體黏度(動力黏性系數)。