2、流体的阻力及阻力损失

流体的阻力是造成能量损失(即阻力损失)的原因。A、一种是由于流体的黏滞性和惯性引起的沿程阻力损失；B、另一种是由于管路界面突然扩大或缩小等原因，固体壁面对流体的阻滞作用和扰动作用引的称为局部阻力损失。液体用单位重量流体的能量损失（水头损失）H₁表示，气体用单位体积内的流体的能量损失（压强损失）P₁表示。

流体阻力损失通常有：

(1) 沿程阻力损失（与长度成正比）：h_f=（λlv²）/（d2g）(液体)         p_f=（λlρv²）/（d2）（气体）

λ为沿程阻力系数；v为平均流速；l为管长；d为管径

(2) 局部阻力损失：               h_m=ξv²/2g(液体)                  p_m=ξv²/2（气体）

ξ为局部阻力系数；v为平均流速； d为管径

(3) 流态：流体在流动时存在两种质点运动形态即层流运动和紊流运动；

(4) 流态的判别准则：雷诺数：Re=v(平均流速)d（管径）/ν（运动黏滞系数），雷诺数的大小决定流体的流态，越大越容易成紊流，临界值约为2000。紊流阻力比层流阻力大得多。

(4) 流体能量总损失：流体能量总损失等于各管段沿程损失与各局部损失的总和。

(5) 减少阻力的措施

● 减小管壁的粗糙度和用柔性边壁代替刚性边壁。

● 防止或推迟流体与壁面的分离，避免旋涡区的产生或减小旋涡区的大小和强度。

● 对于管道的管件采取的减小阻力措施：一般直径d较小的弯管，合理地采用曲率半径尺，可以减少阻力。截面较大的通风弯管需安装形式合理的导流片，达到减少局部阻力的效果。对于管子截面变化的变径管，应采用一定长度的渐缩管或渐扩管。对于三通或四通可设置导流隔板。

● 在流体内部投加极少量的添加剂，使其影响流体运动的内部结构来实现减阻。

(6) 减少泵与风机的能量损失

● 泵与风机的能量损失通常其产生原因分为三类，即水力损失（与部件形状、壁面粗糙度、流体黏性有关）、容积损失（压力较高与压力较低）、机械损失（摩擦损失）。

● 泵与风机的全效率等于水力效率（水力损失）、容积效率（容积损失）、机械效率（机械损失）的乘积。

泵与风机的实际性能曲线：

流量与扬程(Q—H)曲线大致可分为三种：a为平坦型，b为陡降型c为驼峰型（应尽量避免，在运行中可能会出现不稳定工作）。