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-Weisbach | ζ × 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
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) 与 管径(降速则管细)。