达西–威斯巴哈方程式
达西–威斯巴哈方程式是流体力学中的唯象方程式,得名自物理学家亨利·达西和尤利乌斯·威斯巴哈,此方程式描述固定长度管路内因摩擦力产生的扬程损失(或称为压强损失)和管路中的平均流速的关系。
达西–威斯巴哈方程式中包括一个无因次的摩擦因子,名为达西–威斯巴哈摩擦因子或达西摩擦因子,此摩擦因子是范甯摩擦系数的四倍[1]。
扬程损失的形式
可以用达西–威斯巴哈方程式计算扬程损失:
其中
达西摩擦因子
流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦力而产生的阻力,阻力的大小与路程长度成正比。沿程阻力(直管阻力)损失的计算式中 λ——摩擦系数,与雷诺数Re和管壁粗糙度ε有关,可实验测定,也可计算得出。
层流时:
- λ=64/Re
对于紊流流动,工程上通过以下两种途径确定:一种是以紊流的半经验理论为基础,结合实验结果,整理成阻力系数的半经验公式,比如穆迪图;另一种是直接根据实验结果,综合成阻力系数的经验公式。前者具有更为普遍的意义。
相关条目
- 泊肃叶定律
- 水管
- 范甯摩擦系数
参考资料
- ^ Manning, Francis S.; Thompson, Richard E., Oilfield Processing of Petroleum. Vol. 1: Natural Gas, PennWell Books, 1991, ISBN 0-87814-343-2, 420 pages. See page 293.