第 四 节 管 道 内 的 局 部 阻 力 及 损 失 计 算 在实际的管路系统中，不但存在上一节所讲的在等截面直管中的沿程损失，而且也存在有各种各样的其它管件，如 弯管、流道突然扩大或缩小、阀门、三通等，当流体流过这些管道的局部区域时，流速大小和方向被迫急剧地发生改变，因而出现流体质点的撞击，产生旋涡、二次流以及流动的分离及再附壁现象。此时由于粘性的作用，流体质点间发生剧烈的摩擦和动量交换，从而阻碍着流体的运动。这种在局部障碍物处产生的损失称为 局部损失，其 阻力称为局部阻力。因此一般的 管路系统中，既有沿程损失，又有局部损失。 4.4.1 局 部 损 失 的 产 生 的 原 因 及 计 算 一、产生局部损失的原因 产生局部损失的原因多种多样，而且十分复杂，因此很难概括全面。这里结合几种常见的管道来说明。 （ ） （ ） 图4.9 局部损失的原因 对于突然扩张的管道，由于流体从小管道突然进入大管道如图 4.9 （ ） 所示，而且由于流体惯性的作用，流体质点在突然扩张处不可能马上贴附于壁面，而是在拐角的尖 点处离开 了 壁面，出现了 一系列 的旋涡。进一步 随 着流体流动截面面积 的不断 的扩张，直到 2 截面处流体充 满 了 整 个 管截面。在拐角处由于流体微 团 相 互 之 间的摩擦作用，使 得 一部分机 械 能不可逆 的转 换成 热 能，在流动过程中，不断 地有微 团 被主 流带 走 ，同 时也有微 团 补 充 到 拐角区，这种流体微 团 的不断 补 充 和带 走 ，必 然产生撞击、摩擦和质量交换，从而消 耗 一部分机 械能。另 一方面，进入大管流体的流速必 然重 新 分配 ，增 加 了 流体的相 对运动，并 导 致 流体的进一步 的摩擦和撞击。局部损失就 发生在旋涡开始 到 消 失的一段 距 离上。 图4.9（） 给 出了 弯曲 管道的流动。由于管道弯曲 ，流线 会 发生弯曲 ，流体在受 到 向心 力的作用下 ，管壁外 侧 的压 力高 于内 侧 的压 力。在管壁的外 侧 ，压 强 先 增 加 而后 减 小，同 时内 侧 的压 强 先 减 小后 增 加 ，这样流体在管内 形 成 螺 旋状 的交替 流动。 综 上所述 ，碰 撞和旋涡是产生局部损失的主 要 原因。当然在 1-2 之 间也存在沿程损失，一般来说，局部损失比 沿程损失要 大得 多。在测 量局部损失的实验 中，实际上...
