21.8
管道系统中的局部损失由阀门、弯头和管件等部件引起,这些部件会扰乱流体流动,导致通过湍流和阻力产生能量耗散。
瓣膜通过关闭时完全阻断流体流动,或在开启时改变流动路径并引发湍流,从而增加能量损耗,产生这种阻力。
这种能量损失通过一个与组件几何形状相关的损失系数进行量化,并随流体速度的平方成比例变化。
为了简化沿程损失的计算,工程师将阀门、弯头或管道扩径等部件造成的局部损失表示为等效长度的直管损失。
在管道入口处,流体流动可能从尖锐边缘分离,导致通过黏性效应产生能量耗散,从而引起入口损失。
当流体从管道中流出时,动能会耗散到环境中,导致出口损失,其损失系数为1。
突然的扩张会产生高速射流,这些射流会逐渐减速并扩散,通过黏性效应逐步耗散能量。
弯管会因离心力失衡导致的流动分离和涡流,以及弯管长度上的额外摩擦损失而增加沿程水头损失。
在管道系统中,次要损失是指由阀门、弯头、配件、膨胀管和其他等干扰流体稳定流动的部件引起的能量损失。这些干扰会通过湍流和阻力导致能量耗散,工程师可以量化这些能量以有效地管理系统效率。
阀门通过阻碍或改变流体流动方向,在产生次要损失方面发挥着重要作用。当阀门关闭或部分关闭时,它会限制流动路径,产生额外的…