流体力学基础——上海交通大学

1 2 气 体液 体流 体 比 固 体 更 易 变 形 与 压 缩流 体 只 能 承 受 压 力 ， 几 乎 不 能 承 受 拉 力连 续 介 质 假 设连 续 介 质 假 设 流 体 力 学 研 究 流 体 的 宏 观 特 性 ， 忽 略 流 体 的 分 子 构 成 ， 把它 看 作 一 种 连 续 性 的 介 质 ， 认 为 其 中 没 有 任 何 间 隙 。 由 连 续 介 质 假 设 出 发 ， 流 体 运 动 中 的 压 力 、 流 动 速 度 等都 可 视 为 连 续 变 量 。流 体 的 一 般 特 性 1mm3水 中 有 1020个 分 子 ， 平 均 经 过 10-11s， 分 子 就 会 从 一个 平 衡 位 置 转 向 另 一 平 衡 位 置 ， 而 在 一 般 工 程 问 题 中 描 述 流体 运 动 的 空 间 尺 度 精 确 到 就 满 足 精 度 要 求 。 3 2.1.3 流 体 的 压 缩 性 和 膨 胀 性1、 体 积 压 缩 系 数 1V TVV p 温 度 不 变 的 情 况 下 ， 单 位 压 力 增 加 所 引 起 的 体 积 变 化 率单 位 Pa-1弹 性 系 数 或 弹 性 模 数 1V TV pE V V 单 位 Pa 液 体 的 压 缩 性 系 数 很 小 （ 弹 性 系 数 很 大 ） 。 因 此 ， 液 体 的压 缩 性 一 般 可 以 忽 略 不 计 。 2、 1t pVV t 单 位 温 升 所 引 起 的 流 体 体 积 变 化 率 单 位 K-1 4 流 体 的 粘 性 流 体 粘 性 的 表 现 ： 动 力 粘 性 系 数 简 称 粘 性 系 数 或 粘 度 ， Ns/m 2或 Pas 动 力 粘 性 系 数 和 运 动 粘 性 系 数UF A h 5 液 体 的 粘 性 主 要 取 决 于 分 子 引 力 ， 温 度 升 高 ， 分 子 距 离 增大 ， 引 力 减 小 ， 因 而 粘 性 系 数 下 降 。 而 气 体 粘 性 主 要 取 决 于 分子 运 动 时 的 动 量 交 换 ， 温 度 升 高 ， 分 子 运 动 加 剧 。 动 量 交 换 更快 ， 因 而 粘 性 系 数 增 大 。 理 想 流 体 实 际 流 体 都 具 有 粘 性 ， 称 为 粘 性 流 体 或 实 际 流 体 。 为 了 简化 ， 假 想 一 种 没 有 粘 性 的 流 体 理 想 流 体 。 运 动 粘 性 系 数 ： 与 流 体 密 度 之 比 值 单 位 ： m2/s。 有 时 也 用 cm2/s， 称 为 斯 。 液 体 的 粘 性 系 数 随 温 度 升 高 而 降 低 ; 气 体 的 粘 性 系 数 随 温 度 升 高 而 增 大 。 6 对 于 均 质 流 体 ， 与 流 体 的 体 积 成 正 比 ， 也 称 为 。 作 用 在 所 取 分 离 体 的 表 面 上 的 ， 单 位 面 积 的 法 向 力 或 ， p；单 位 面 积 的 切 向 力 或 ， 。表 面 力N/m 2 7 2-2 流 体 静 力 学 的 基 本 方 程 流 体 静 力 学 研 究 流 体 在 静 止 状 态 下 的 力 学 规 律 流 体 不 能 承 受 拉 力 ； 静 止 时 不 存 在 切 向 应 力 ， 静 止 流 体 中 的 应 力 垂 直 于 作 用 面 ， 这 种 法 向 应 力 称 为 压 力 （ 或 压 强 ） 静 止 流 体 中 的 任 意 一 给 定 点 上 ， 静 压 力不 论 来 自 何 方 向 ， 其 值 均 相 等 。 2.2.1 静 止 流 体 中 的 应 力 特 征 8 2.2.2 流 体 的 平 衡 微 分 方 程 作 用 在 微 团 上 的 所 有 的 力 应 该平 衡 ， 因 此 诸 力 在 各 轴 上 投 影 的代 数 和 应 该 等 于 零 。 静 止 流 体 的 平 衡 微 分 方 程 式又 称 欧 拉 平 衡 方 程 式 方向上的单位质量力 xyz 1 0 x pf x 1 0 y pf y 1 0z pf z d d d d x y zp f x f y f z 压 力 差 方 程 d d d dp p pp x y zx y z 代 入 压 力 微 分 方 程 9 2.2.3 流 体 静 力 学 基 本 方 程假 设 ： 质 量 力 仅 为 重 力 ； 流 体 均 质 不 可 压 缩 （ =常 数 ） d dp g z dd 0pz 1. 流 体 静 力 学 基 本 方 程 单 位 质 量 流 体 的 压 力 势 能 。与 一 段 液 柱 高 度 相 当 ， 又 称 之 为 压 力 高 度 或 压 力 水 头 。 Cpz 2211 pzpz 流 体 静 力 学 基 本 方 程 单 位 质 量 流 体 的 位 势 能 ；是 相 对 于 基 准 面 的 高 度 ，又 称 位 置 高 度 或 位 置 水 头 位 势 能 与 压 力 势 能 之 和 称 为 总 势 能 ； 位 置 水 头 与 压 力 水 头 之 和 称 为 静 水 头 10 2. 流 体 静 力 学 基 本 方 程 物 理 意 义 ：1 21 2p p pz z z C 当 均 质 不 可 压 缩 流 体 在 重 力 场 中 处 于 静 止 时 ， 在 流 体 中的 任 意 点 上 ， 单 位 重 量 流 体 的 总 势 能 是 常 数 。 也 可 叙 述 为 ：任 意 点 的 静 水 头 均 相 等 。 流 体 静 力 学 基 本 方 程 用 于 液 面 上 一 点与 液 体 内 淹 深 为 h的 任 意 一 点静 止 液 体 中 ， 任 意 一 点 的 压 力 等 于 液 面压 力 加 上 高 度 为 h的 液 柱 所 产 生 的 压 力 。 液 面 上 的 压 力 变 化 ， 液 体 内 其 余 点 的 压 力 也 会 随 之 变 化 同 样 的 数 值 。 -压 力 传 递 的 帕 斯 卡 原 理 。 0ppz z h 0p p h 3. 帕 斯 卡 原 理 11 ： 2-3 流 体 运 动 的 连 续 性 方 程 和 能 量 方 程2.3.1 , , , , , , , , , , ,u u x y z t v v x y z t w w x y z t ： 、 12 2.3.2 迹 线 、 流 线 迹 线 流 体 质 点 在 空 间 运 动 的 轨 迹 线 。 流 线 各 点 的 速 度 矢 量 与 之 相 切 的 有 向 曲 线 。 定 常 流 动 中 ， 流 线 不 随 时 间 变 化 ； 除 在 速 度 为 零 或 无 穷 大 的 那 些 点 ， 流 线 不 能 相 交 。 。 。 。 13 2.3.4 连 续 性 方 程 1 f1 2 f 2 f1 21 2m m mAc Ac Acq q qv v v 流 体 质 量 守 恒 定 律 的 数 学 表 达 形 式 。 2.3.5 稳 定 流 动 能 量 方 程 2 2 21 f1 1 2 f 2 2 f1 1 12 2 2h c gz h c gz h c gz 2 22 1 f2 f1 2 1 s12q h h c c g z z w 02 2 21 f1 2 f 2 f1 1 12 2 2h c h c h c 气 体 14 2-4 流 体 的 伯 努 利 方 程2.4.1 理 想 流 体 的 伯 努 利 方 程2 2 21 f1 1 2 f 2 2 f1 1 12 2 2h c gz h c gz h c gz ph u pv u 2 21 f1 2 f21 22 2p c p cz zg g 理 想 流 体 伯 努 利 方 程 2 21 f1 2 f21 22 2p c p cgz gz 流 体 温 度 不 变 ， u 近 似 不 变2 2 21 1 1 f1 1 2 2 2 f2 2 f1 1 12 2 2u pv c gz u p v c gz u pv c gz 2 2 21 21 f1 1 2 f 2 2 f1 21 1 12 2 2p p pu c gz u c gz u c gz (1)理 想 流 体 、 不 可 压 缩 ；(2) 流 动 定 常 ；(3) 质 量 力 仅 是 重 力 。使 用 条 件 15 讨 论 ：当 速 度 cf = 0时 ， 伯 努 利 方 程 就 退 化 为 静 力 学 基 本 方 程 。静 力 学 基 本 方 程 是 伯 努 利 方 程 在 流 体 静 止 时 的 特 例 。1 21 2p pz z 2 21 f1 2 f21 22 2p c p cz zg g cf = 0（ 1）（ 2） 2 2 1 f1 2 f21 22 2p c p cz zg g 单 位 质 量 流体 的 位 势 能 单 位 质 量 流体 的 压 力 势 能 单 位 质 量 流 体 的 动 能 伯 努 利 方 程 的 物 理 意 义 在 流 场 中 或 沿 流 线 ， 单 位 质 量 流 体 具 有 的 位 势 能 、 压 力势 能 及 动 能 之 和 是 一 个 常 数 ， 或 ， 总 机 械 能 是 常 数 。 16 2 21 f1 2 f21 22 2p c p cz zg g （ 3）位 置 水 头 压 力 水 头(静 压 力 ) 速 度 水 头(动 压 力 ) 方 程 的 每 一 项 均 表 示一 个 高 度 ， 或 一 种 水 头三 种 水 头 之 和 称 为 总 水 头伯 努 利 方 程 的 几 何 意 义 在 流 场 中 或 沿 流 线 ，任 意 点 的 位 置 水 头 、 压力 水 头 与 速 度 水 头 之 和是 常 数 。 17 2.4.2 总 流 的 伯 努 利 方 程 工 程 实 际 （ 管 道 、 渠 道 ） 中 要 解 决 的 是 总 流 流 动 的 问 题 。 由 于在 总 流 的 有 效 断 面 上 ， 各 运 动 参 数 一 般 是 变 化 的 ， 因 此 要 将 沿 流线 的 伯 努 利 方 程 进 行 的 修 正 。 缓 变 流 流 线 几 乎 平 行 的 直 线 的 流 动 情 况 。 实 验 已 证 明 缓 变 流 沿 有 效 断 面 pz 常 数 把 整 个 管 子 或 渠 道 中 的 流 体 看 作 总 的 流 束 ,这 种 由 无 限 多 微 元流 束 所 组 成 的 总 的 流 束 称 为 总 流 。 18 应 用 总 流 伯 努 利 方 程 时 应 注 意 ： (1) 流 体 是 理 想 、 不 可 压 缩 ； 流 动 是 定 常 ； 质 量 力 仅 是 重 力 ； (2) 所 取 的 两 个 有 效 断 面 一 定 要 处 于 缓 变 流 区 域 ， 但 在 这 两 个 有 效 断 面 之 间 可 以 有 急 变 流 ； (3) 在 所 取 的 两 个 有 效 断 面 之 间 不 能 有 能 量 输 入 或 输 出 ； (4) 在 缓 变 流 的 同 一 有 效 断 面 上 是 常 数 ， 因 此 可 以 在 断 面 上 的 任 意 点 取 值 ， 一 般 取 断 面 形 心 处 的 值 较 方 便 。pz 2 21 f1 2 f21 1 2 22 2p c p cz zg g 总 流 的 伯 努 利 方 程 工 业 管 道 通 常 的 工 作 状 态 下 =， 一 般 可 近 似 取 1 19 2.4.3 粘 性 流 体 总 流 的 伯 努 利 方 程 理 想 流 体 总 流 的 伯 努 利 方 程 2 21 1 f1 2 2 f21 22 2p c p cz zg g 理 想 流 体 运 动 ： 总 机 械 能 守 恒 ；粘 性 流 体 运 动 ： 流 层 间 的 摩 擦 阻 力 会 消 耗 机 械 能 ， 因 此 ， 总 机 械 能 将 沿 流 程 减 小 。 2 21 1 f1 2 2 f21 2 w2 2p c p cz z hg g 粘 性 流 体 的 伯 努 利 方 程 单 位 质 量 流 体 从 断 面1-1到 2-2消 耗 的 机 械能 流 体 能 量 损 失 。 20 沿 程 损 失 摩 擦 阻 力 引 起 的 能 量 损 失 与 流 程 长 度 成 正 比 局 部 损 失 流 体 流 经 局 部 障 碍（ 如 ： 管 接 头 、 弯 头 、 闸 阀 、管 径 突 变 ） 时 ， 由 于 边 界 形 状急 剧 变 化 流 体 微 团 发 生 碰 撞 、产 生 旋 涡 等 引 起 能 量 损 失 fh jh2ff 2clh d g沿 程 损 失 系 数 管 长 管 径 管 内 流 体 的 平 均 速 度 2fj 2ch g局 部 损 失 系 数 w f jh h h 全 流 程 的 能 量 损 失 等 于 所 有 沿 程 损 失 与 局 部 损 失 之 和 21 例 离 心 水 泵 的 体 积 流 量 为 qV =20 m3/h,安 装 高 度 hs = 5.5m, 吸 水 管 内 径 d2 =l00 m m, 吸 水 管 的 总 损 失 hw = 0.25m(水 柱 高 度 ),水 池 的 面 积 足 够 大 , 求 水 泵 进 水 口 2-2处 的 真 空 。解 ： 池 面 1-1、 进 水 口 2-2为 二 缓 变 流 截 面 。 假 设池 面 就 是 坐 标 z 的 基 准 面 , 则 z1=0； 池 面 的 绝 对 压 力为 大 气 压 ,即 p1 = p0 ； 由 于 池 面 足 够 大 ,可 视 cf1 = 0。设 进 水 口 2-2处 的 真 空 度 为 pv ,绝 对 压 强 p2= p0- pv 。进 水 管 内 水 流 速 度 3f 2 2 220 m /h 4 0.71 m /s/4 3 600 (0.1 m )Vqc d 进 水 口 的 坐 标 z2=hs=5.5m,水 的 密 度 =1 000kg/m3,取 =12 21 f1 2 f21 1 2 2 w2 2p c p cz z hg g 2 0 0 v f22 2 w2p p p cz hg 22 2f2v 2 w 2 23 2 22 1 (0.71 m /s)1 000 kg/m 9.806 65 m /s 5.5 m 0.25 m 2 9.806 65 m /s56 642 Pa cp z h g 20 0 v f22 2 w2p p p cz hg 23 2-5 层 流 和 紊 流 2.5.1 层 流 和 紊 流 的 判 别 准 则 流 体 质 点 互 相 混 杂 ， 作 无 定 向 、 无 规 律 运 动 ， 流 体 内 各 点 的 速 度 、 压力 等 参 数 在 时 间 与 空 间 上 均 具 有 随 机 性 变 化 紊 流 的 脉 动 现 象 。 紊 流 的 主 要 特 征 24 判 别 准 则 f fc d c dRe 无 量 纲 数 Re数 定 型 尺 寸 运 动 粘 度动 力 粘 度 圆 管 内 流 动 2 320Re 紊 流 410 2320Re 过 度 流410Re 旺 盛 紊 流 25 2.5.2 黏 性 流 体 圆 管 中 的 层 流 半 径 为 r0的 水 平 直 圆 管 ， 流 体 作 定 常 流 动 ，层 流 的 速 度 分 布 为 2f,m ax 04 pc rl圆 管 内 平 均 速 度 2f 0 f,m ax18 2Vq pc r cA l 圆 管 层 流 的 最 大 速 度 等于 平 均 速 度 的 两 倍 。 水 平 等 径 圆 管 内 仅 有 沿 程 损 失 ， 且 沿 程 损 失 就 等 于 压 力 损 失 。 速 度 分 布 阻 力 损 失 f ph f f208 lh cr 抛 物 线 规 律 变 化 。 26 g 0 2r d2 2f ff 64 2 2c cl lh Re d g d g 64Re 圆 管 层 流 的 沿 程 损 失 系 数 与 雷 诺数 成 反 比 ， 与 管 壁 粗 糙 度 无 关 。 f f208 lh cr fRe c d 达 西 公 式 27 管 内 紊 流 紧 靠 管 壁 处 有 一 极 薄 的 流 体 （ 厚 度 一 般 为 十 分 之 几 毫 米 ）因 受 管 壁 限 制 ， 脉 动 现 象 很 弱 。 粘 性 起 主 要 作 用 ， 流 速 梯 度很 大 ， 这 一 极 薄 流 体 层 称 为 粘 性 底 层 。 在 粘 性 底 层 之 外 ， 有很 薄 的 过 渡 层 ， 过 渡 层 之 外 是 紊 流 核 心 区 （ 紊 流 区 ） ， 紊 流核 心 区 脉 动 较 为 充 分 ， 速 度 分 布 趋 于 均 匀 化 。 圆 管 中 紊 流 的速 度 分 布 与 流 体 性 质 及 管 壁 情 况 有 关 。 粘 性 底 层 厚 度 32.8d Re 管 径 沿 程 损 失 系 数 粘 性 底 层 的 厚 度 随 Re增 大 而 减 小 绝 对 粗 糙 度 管 壁 粗 糙 突 起 的 高 度 28 水 力 光 滑 管 和 水 力 粗 糙 管 水 力 光 滑 管 水 力 粗 糙 管 水 力 光 滑 管 与 水 力 粗 糙 管 并 非 单 纯 由 壁 面 的 光 滑 程 度 决 定 ，而 是 根 据 粘 性 底 层 的 厚 度 与 绝 对 粗 糙 度 的 相 对 关 系 来 决 定 。 圆 管 中 紊 流 的 速 度 分 布 圆 管 中 的 紊 流 流 动 存 在粘 性 底 层 与 紊 流 核 心 区 粘 性 底 层 内 的 速 度 分 布 规 律 y 粘 性 起 主 要 作 用 ， 速 度 分 布 近 似 为 线 性 。 对 于 某 一 固 定 壁 面 ， 对 某 Re 数 时 可 能 是 水 力 光 滑 管 ， 而 在另 一 Re 数 时 又 可 能 是 水 力 粗 糙 管 。 紊 流 核 心 区 y 粘 性 切 应 力 可 忽 略 。 29 2.6.1 圆 管 沿 程 阻 力 损 失 和 莫 迪 图圆 管 沿 程 阻 力 损 失 高 度 表 达 式 ， 层 流 ： = 64/Re； 紊 流 ： 主 要 依 靠 实 验 。 圆 管 中 的 水 流 分 成 五 个 区 域 ：层 流 区层 流 向 紊 流 转 变 的 临 界 区紊 流 光 滑 区紊 流 过 渡 区紊 流 粗 糙 区 4.0 或 4000 80 dRe 64.0 或 80 1000d dRe 6 或 1000 dRe 2ff 2clh d g 适 用 于 层 流 与 紊 流 2-6 管 内 流 动 的 沿 程 损 失 和 局 部 损 失 30 工 程 中 应 用 的 管 道 与 人 工 粗 糙 管 道 不 同 ， 实 用 管 道 的 沿 程损 失 系 数 可 由 莫 迪 曲 线 图 查 取 。 31 2.6.2 非 圆 形 管 道 的 沿 程 损 失 非 圆 管 道 （ 如 矩 形 、 圆 环 形 通 道 等 ） 沿 程 损 失 计 算 ， 目 前 仍采 用 圆 形 管 道 的 计 算 公 式 ， 但 要 用 当 量 直 径 de 代 替 式 中 的 圆 管直 径 d 4 4 e Ad R U 湿 周 ， 表 示 液 流 的 有 效 断 面 与 固 体 相 接 触 的 周 界 水 力 半 径 ： 液 流 断 面 面 积 A与 湿 周 的 比 值 /R A U反 映 了 液 流 断 面 形 状 、 尺 寸 对 过 流 能 力的 影 响 ， 水 力 半 径 愈 大 ， 过 流 能 力 愈 强 32 r湿 周 2( )U h b 1 2( )U d d U de 2hbd h b e 2 1d d d 1 2e 4S Sd dd 33 2.6.3 局 部 阻 力 损 失产 生 原 因 ： 旋 涡 流 动 的 能 量 损 失 流 体 质 点 的 碰 撞 速 度 重 新 分 布 带 来 的 能 量 损 失 流 向 改 变 造 成 的 能 量 损 失 管 路 中 流 体 在 通 过 各 种 管 件 ， 如 阀 门 、 三 通 、 弯 管 时 ， 使流 体 运 动 中 产 生 旋 涡 和 剧 烈 的 碰 撞 摩 擦 形 成 的 局 部 能 量 损 失 。 2f12p c 2fj 2ch g 34 Loss coefficient for a sudden contraction 35 Entrance loss coefficient as a function of rounding of the inlet edge 36 Loss coefficient for a sudden expansion 37 Character of the flow in a 90o bend 38 Character of the flow in a 90o miter bend: (a) without guide vanes (b) with guide vanes 39 例 图 为 水 轮 机 工 作 轮 与 蜗 壳 间 的 密 封 装 置 的 纵 剖 面 示 意 图 。密 封 装 置 中 线 处 的 直 径 d=4m,径 向 间 隙 b=2mm,缝 隙 的 纵 长 均 为l2=50m m,各 缝 隙 之 间 有 等 长 的 扩 大 沟 槽 。 假 设 密 封 装 置 入 口 与出 口 的 压 差 p1-p2， 取 进 口 局 部 损 失 系 数 i=0.5,出 口局 部 损 失 系 数 e=1,沿 程 损 失 系 数 =0.03,试 求 密 封 装 置 的 漏 损流 量 。 如 果 密 封 装 置 的 扩 大 沟 槽 也 改 成 同 样 的 缝 隙 ,其 漏 损 流 量又 为 多 少 ?解 ： 缝 隙 为 环 形 通 道 , 其 当 量 直 径 为 e 2 1 2d d d b 对 缝 隙 的 入 口 与 出 口 列 伯 努 利 方 程 ,得2 21 f1 2 f 21 2 w2 22 f 2 2 f2 i ee2 2 7 4 42 2p c p cz z hg g g gp c l czg g d g f f1 f 2c c c 40 有 扩 大 沟 槽 的 装 置 ,漏 流 速 度 为121 2 1 2f 2 i ee 1/232 7 4 4 294.2 kPa2 9.81m /s (4 3) 0.05m998kg/m 9.81m /s 8.9 m /s0.05m7 0.03 4 0.5 4 10.004mp pg z zgc ld 漏 损 流 量 3f 4m 0.002m 8.9m /s 0.223 m /sVq dbc 41 无 扩 大 沟 槽 的 装 置 ,漏 流 速 度 为121 2 1 2f 2 i ee2 12 m /s7p pg z zgc ld 漏 损 流 量 有 扩 大 沟 槽 的 装 置 比 无 扩 大 沟 槽 的 装 置 的 漏 损 流 量 小 ,这 里 利 用 局 部 阻 力 ,减 小 了 漏 损 流 量 。 3f 4m 0.002m 12m /s 0.302 m /sVq dbc 42 2-7 压 水 反 应 堆 蒸 汽 发 生 器 一 次 侧 的 压 降 压 水 堆 一 回 路 中 ， 高 温 高 压 的 工 质 水 是 以 单 相 液 态 在 回 路 中循 环 流 动 ， 通 过 对 流 换 热 将 堆 芯 的 热 量 带 到 蒸 汽 发 生 器 ， 通 过二 次 侧 的 沸 腾 换 热 转 变 为 蒸 汽 ， 冲 动 汽 轮 机 做 功 。 因 此 蒸 汽 发生 器 一 次 侧 是 单 相 流 动 压 降 。通 道 中 工 质 的 流 动 总 压 降 为 gaH pppp LTH ppp 单 相 工 质 流 道 中 流 动 ，受 到 的 阻 力 引 起 压 降摩 擦 压 降 局 部 压 降加 速 压 降 -当 工 质 受 热 时 ， 沿 着 通 道 工 质 的 比 容 与 速 度 会 发 生 变 化 ， 从 而 由 于 速 度 增 加 而 造 成 压 降 ； 重 力 压 降 -由 于 流 体 重 力 引 起 的 压降 ， （ 它 取 决 于 工 质 的 重 度 与 通 道高 度 。 工 质 作 上 升 运 动 时 为 正 值 ；作 下 降 运 动 时 为 负 值 ） 。 43 不 计 重 力 压 头 ,不 计 由 于 温 度 变 化 引起 的 加 速 阻 力 ,一 回 路 载 热 剂 在 蒸 汽 发生 器 内 的 压 降 仅 为 由 入 口 接 管 至 出 口接 管 之 间 的 水 阻 力 。 (1)沿 程 阻 力 pT 摩 擦 阻 力 系 数 f 根 据 热 工 计 算 确 定 的Re 数 求 取 ， 平 均 密 度 与 平 均 速 度 取 自 热工 计 算 ， 传 热 管 的 平 均 长 度 要 计 入 两 端在 管 板 内 的 长 度 ；(2) 局 部 阻 力 A) 由 进 口 接 管 至 进 口 水 室 ， 通 道 截 面 突 然 扩 大 的 局 部 阻 力p A（ 较 小 通 道 截 面 为 接 管 横 截 面 ， 较 大 通 道 截 面 为 与 载 热 剂接 触 的 管 板 半 圆 面 ； 载 热 剂 密 度 按 一 回 路 载 热 剂 压 力 与 入 口 温度 确 定 ， 载 热 剂 流 速 取 进 口 接 管 内 速 度 。 ） ； 61234 5 一 回 路 水 动 力 计 算 简 图1： 进 口 接 管 ； 2： 进 口 水 室 ； 3： 管 板 ； 4： U型 管 束 ； 5： 出口 水 室 ； 6： 出 口 接 管 44 B) 在 进 口 水 室 内 转 弯 的 局 部 阻 力 pB（ 由 于 进 口 水 室 空 间 较大 ， 可 以 认 为 载 热 剂 在 此 处 的 转 弯 类 似 于 在 管 子 弯 头 内 的 平滑 转 弯 ： 如 果 入 口 水 室 空 间 较 小 ， 可 按 联 箱 内 的 急 剧 转 弯 计算 。 （ 对 于 平 滑 转 弯 与 急 剧 转 弯 分 别 有 不 同 的 转 弯 阻 力 系 数取 法 ） ； 载 热 剂 在 进 口 水 室 内 的 密 度 与计 算 速 度 可 与 同 A） ； 61234 5一 回 路 水 动 力 计 算 简 图1： 进 口 接 管 ； 2： 进 口 水 室 ； 3： 管 板 ； 4： U型 管 束 ； 5： 出口 水 室 ； 6： 出 口 接 管 C) 由 进 口 水 室 至 传 热 管 束 ， 通 道 截 面突 然 缩 小 的 局 部 阻 力 pC（ 较 小 流 通 截 面为 传 热 管 束 的 流 通 截 面 ； 较 大 通 道 截 面为 与 载 热 剂 接 触 的 管 板 半 圆 面 ； 计 算 速度 可 取 载 热 剂 在 传 热 管 束 内 的 平 均 速 度 ；载 热 剂 在 传 热 管 束 进 口 处 的 密 度 同 A） ； D) 在 U型 管 弯 头 内 转 弯 180的 局 部 阻 力pD（ 局 部 阻 力 系 数 可 取 ； 计 算 密 度 与速 度 按 (1)取 平 均 密 度 与 平 均 速 度 ） ； 45 E) 由 传 热 管 束 至 出 口 水 室 ， 通 道 截 面突 然 扩 大 的 局 部 阻 力 pE（ 较 小 通 道 截 面为 传 热 管 束 的 流 通 截 面 ； 较 大 通 道 截 面为 与 载 热 剂 接 触 的 管 板 半 圆 面 。 密 度 按一 回 路 载 热 剂 压 力 与 出 口 温 度 确 定 ； 流速 取 平 均 速 度 ） ； F) 在 出 口 水 室 内 转 弯 的 局 部 阻 力 pF（ 局 部 阻 力 系 数 同 2） ； 计 算 速 度 取 平均 速 度 ， 密 度 同 E） ； G) 由 出 口 水 室 至 出 口 接 管 ， 通 道 截 面突 然 缩 小 的 局 部 阻 力 p G（ 较 小 通 道 截 面 为 出 口 接 管 流 通 截 面 ，较 大 通 道 截 面 为 与 载 热 剂 接 触 的 管 板 半 圆 面 。 计 算 速 度 取 在 出口 接 管 内 的 速 度 ； 计 算 密 度 同 E） 。 61234 5一 回 路 水 动 力 计 算 简 图1： 进 口 接 管 ； 2： 进 口 水 室 ； 3： 管 板 ； 4： U型 管 束 ； 5： 出口 水 室 ； 6： 出 口 接 管H) 蒸 汽 发 生 器 一 回 路 的 局 部 阻 力 pL GFEDCBAL pppppppp 46 (3) 蒸 汽 发 生 器 一 回 路 侧 的 水 阻 力 pHLTH ppp (4) 蒸 汽 发 生 器 一 回 路 侧 的 设 计 阻 力 p储 备 系 数 取 10 1 1.1 H Hp p p 61234 5一 回 路 水 动 力 计 算 简 图1： 进 口 接 管 ； 2： 进 口 水 室 ； 3： 管 板 ； 4： U型 管 束 ； 5： 出 口 水室 ； 6： 出 口 接 管