沿程阻力 / Major (Friction) Loss

Definition

流体在直管段中流动时,因粘性摩擦产生的沿程压降。管路阻力计算的两大组成部分之一(另一是局部阻力)。

计算公式(Darcy-Weisbach)

Δp_f = f × (L/D) × (ρ × v²) / 2
  • f: 沿程阻力系数(Darcy 摩擦因子)
  • L: 管长(m)
  • D: 管径(m)
  • ρ: 流体密度(kg/m³)
  • v: 流速(m/s)

摩擦因子

层流(Re < 2300)

f = 64 / Re

紊流(Re > 4000)

常用 Colebrook-White 公式:

1/√f = -2 log₁₀(ε/D/3.7 + 2.51/(Re √f))

(ε = 管壁绝对粗糙度,钢管 ≈ 0.045 mm)

工程常用 Moody 图查 f。

与局部阻力的对比

沿程阻力局部阻力
位置直管段弯头 / 三通 / 阀门 / 变径
占比长管路占大头(60-80%)短管路占大头
计算方法Darcy-Weisbachζ × ρv²/2(阻力系数法)

在 HVAC 的应用

  • 水管路阻力计算 → 选水泵扬程
  • 风管阻力计算 → 选风机风压
  • 冷媒管路(铜管)压降校核

Referenced In

k03 k08

Notes

沿程阻力是长距离输送的主要矛盾。设计时需平衡流速(降阻)管径(降速则管细)

See Also