局部压力损失

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第19页（2821字）

当流体流经局部的管件(如阀门、弯头等)，而使流体流速的大小或方向或二者均发生变化，致使局部的流体发生动量交换和涡旋。从而消耗能量，产生局部压力降，称为局部压力损失，或局部水头损失。

一般局部压力损失或局部水头损失可按下列公式计算

式中 ζ——局部阻力系数，它与管件的形状、雷诺数有关；

v——平均流速，除特殊注明外，一般均指局部管件后的过流断面上的平均流速。

(1)局部阻力系数

除了突然扩大管件的局部阻力系数外，一般局部阻力系数ζ都是由实验测得，或用一些经验公式计算。而且大部分的局部阻力系数都是指湍流的，层流的资料很少。

A．突然扩大局部阻力系数的理论公式

层流 如图1．3－2所示，当Re＜2320时，对大管的平均流速而言的突然扩大的局部阻力系数，作者通过理论分析提出了理论计算公式为

图1．3－2 管道的突然扩大

湍流 对大管平均流速的突然扩大局部阻力系数

突然扩大局部阻力系数亦可查表1．3－4。

表1．3－4 突然扩大局部阻力系数

B．进口局部阻力系数

各种进口型式的局部阻力系数，见表1．3－5及表1．3－3。

表1．3－5 进口局部阻力系数

C．出口局部阻力系数

见表1．3－6。

表1．3－6 出口局部阻力系数

D．弯头与折管的局部阻力系数

单独的弯头或折管的局部阻力系数都由实验测得，其值见表1．3－7。

表1．3－7 弯头与折管的局部阻力系数

当两个弯头相距L＜30d组合使用时，不能简单地用2ζ_i叠加来计算，因组合的型式与间距对流动均有影响，故组合后的阻力系数为

ζ=2kζ_i

式中 ζ——两弯头组合后的局部阻力系数；

k——干扰系数，查表1．3－8；

ζ_i——单独弯头的局部阻力系数，查表1．3－7。

表1．3－8 两个90°弯头间的干扰系数k

E．渐变圆管的局部阻力系数

见表1．3－9，它们的ζ值都是对小管中的平均流速而言。

表1．3－9 渐变圆管阻力系数

F．三通的局部阻力系数

三通的阻力系数与联接型式有关，见表1．3－10。

表1．3－10 三通的局部阻力系数

G．交贯钻孔通道的局部阻力系数

见表1．3－11。

表1．3－11 交贯钻孔通道的局部阻力系数

在集成块交贯钻孔形成的通道，其局部阻力系数

H．网式滤油器的阻力系数

当Re＞400时，网式滤油器的局部阻力系数为

当Re＜400时

式中 A₀——滤网的孔眼过流面积；

A——滤油器的总面积；

k——与雷诺数有关的修正系数，见表1．3－12。

表1．3－12 修正系数k

Ⅰ．阀的阻力系数

(A)四通滑阀的局部阻力系数

如图1．3－3所示的三凸肩四通滑阀，当其处于中间位置时，整个阀的阻力系数ζ=3～5．5。

图1．3－3 四通滑阀

滑阀的典型阀口如图1．3－4(a)、(b)所示的槽型和圆型，它们的局部阻力系数值随开口大小而变，如图1．3－4(c)所示。

图1．3－4 滑阀不同阀□的ζ

(B)其它各类阀的局部阻力系数

见表1．3－13。

表1．3－13 阀口局部阻力系数

(2)局部压力损失的当量管长

为了便于计算，有时将局部压力损失折算成直管上的一段相当长度l_r的沿程压力损失

式中 l_r——局部压力损失的当量管长。