部分管件的局部阻力系数
选用这里所给出的局部阻力系数时,遇到以下几种情况时必须进行修正:
(1)对于不等于90°的弯头 要乘以系数εθ。表6-16列出非90°弯头修正值εθ。
表6-16 非90°弯头修正值

(2)对于在管件处带有网格的管件 其局部阻力系数应按式(6-22)进行计算:

式中,ξ0为断面0处的管件和网格的综合局部阻力系数;ξ0′为断面0处的管件的局部阻力系数;ξs为网格的局部阻力系数;A1为网格所在的断面1处的面积(m2);A0为断面0处的面积(m2)。
对于断面面积不变的管件,A1=A0,则式(6-22)可以简化为式(6-23):
ξ0=ξ0′+ξs (6-23)
(3)当雷诺数较小时 应按表6-17进行修正。
表6-17 雷诺数修正值

1)管件A。进风口的局部阻力系数见表6-18至表6-24,相应的图见图6-171a~7a。
①A-1 安装在墙上的管道(图6-17的1a)。

图6-17 进风口的局部阻力系数用简图
表6-18 进风口的局部阻力系数(一)

矩形管道时D为流速当量直径。当这种管件的入口处装有网格时,要进行修正:
边壁较薄,δ/D≤0.05时 ξ0=1+ξs
边壁较厚,δ/D>0.05时 ξ0=ξ0′+ξs
式中,ξ0′为管件的局部阻力系数;ξs为网格的局部阻力系数。
②A-2 不在端墙上的光滑渐缩喇叭口(图6-17的2a)。
表6-19 进风口的局部阻力系数(二)

当断面①处有网格时,按式(6-22)修正。
③A-3 安装在端墙上带光滑渐缩的喇叭口(图6-17的3a)。
表6-20 进风口的局部阻力系数(三)

当断面①处有网格时,按式(6-22)修正。
④A-4 不安在端墙上的锥形渐缩喇叭口(图6-17的4a)。
表6-21 进风口的局部阻力系数(四)

当断面①处有网格时,按式(6-22)修正。
拟合公式为

;
当l/D<0.05时B=0.5
当l/D≥0.05时
⑤A-5 安在端墙上的锥形渐缩喇叭口(图6-17的5a)。
当断面①处有网格时,按式(6-22)修正。
拟合公式:
当l/D≤0.1时B=0.7
当l/D>0.1时B=0.1
表6-22 进风口的局部阻力系数(五)

⑥A-6 罩形进风口(图6-17的6a)。
表6-23 进风口的局部阻力系数(六)

当断面①处有网格时,按式(6-22)修正。
⑦A-7 带或不带凸边的渐缩型罩子(图6-17的7a)。
表6-24 进风口的局部阻力系数(七)

注:对于矩形罩,θ系指大角。
2) 管件B。出风口的局部阻力系数见表6-25~表6-32,相应的图见图6-18。
①B-1 直管出风口(图6-18的16)的局部阻力系数为
ξ0=1.0
当出口断面处有网格时,按式(6-23)修正。
②B-2 风道与墙面平,气流沿墙面流动的出风口(图6-18的2b),当出口处有网格时,按式(6-23)修正。

图6-18 出风口的局部阻力系数用简图
表6-25 出风口的局部阻力系数(一)

③B-3 锥形出风口,圆管道(图6-18的3b),当断面①处带有网格时,按式(6-22)修正。

表6-26 出风口的局部阻力系数(二)

④B-4 矩形平面扩散出风口(图6-18的4b),当断面①处带有网格时,按式(6-22)修正。

表6-27 出风口的局部阻力系数(三)

⑤B-5 矩形锥形扩散出风口(靠墙或不靠墙)(图6-18的5b),当断面①处带有网格时,按式(6-22)修正。
表6-28 出风口的局部阻力系数(四)

⑥B-6 通过90°弯头排至大气的出风口(图6-18的6b)。
表6-29 出风口的局部阻力系数(五)

当出口处带有网格时,按式(6-22)修正。
⑦B-7 不接管道,风机出口为不对称的扩散出风口(图6-18的7b)。
表6-30 出风口的局部阻力系数(六)

当断面①处带有网格时,按式(6-22)修正。
⑧B-8 不接管道,风机出口为锥形扩散(图6-18的8b)
表6-31 出风口的局部阻力系数(七)

当断面①带有网格时,按式(6-22)修正。
⑨B-9 排气罩(图6-18的9b)。
表6-32 出风口的局部阻力系数(八)

若断面①处带有网格时,按式(6-22)修正。其拟合公式如下:
当l/D<0.5,θ=0°时
当l/D<0.5,θ=15°时
3)管件C。弯头的局部阻力系数见表6-33至表6-49,相应图见图6-19。

图6-19 弯头的局部阻力系数用简图

图6-19 弯头的局部阻力系数用简图(续)
①C-190°圆形弯头(图6-19的1c)。
表6-33 弯头的局部阻力系数(一)

注:表中ξ0′为90°弯头时的局部阻力系数,当弯头不是90°时,则要乘上修正系数ε0,其值见表6-16。
②C-23、4、5节90°圆弯头(图6-19的2c)。
表6-34 弯头的局部阻力系数(二)

其拟合公式如下:
90°分节圆弯头(r/D=0.75~2.0,节数P=3~5时):

小于90°的分节圆弯头:

③C-3 圆管道斜接弯头(图6-19的3c)。
表6-35 弯头的局部阻力系数(三)

ξ0′为雷诺数Re≥14×104时的局部阻力系数,当Re<14×104时
ξ0=εReξ0′
εRe值见表6-17。
其拟合公式为
ξ0′=0.0004θ1.77
④C-4 30°Z形圆管道弯头(图6-19的4c)。
表6-36 弯头的局部阻力系数(四)

ξ0=εReξ0′
εRe见表6-17。
⑤C-5 矩形管道不带导叶的弧形弯头(图6-19的5c)。
表6-37 弯头的局部阻力系数(五)

ξ0=εθεR′eξ0′
εθ值见表6-16。
a/b=0.25~3.0,r/b=0.5~2.0时的拟合公式如下:
当r/b≥1时
当r/b<1时
⑥C-6 矩形管道斜接弯头(图6-19的6c)。
表6-38 弯头的局部阻力系数(六)

雷诺数的修正见表6-17。
其拟合公式为

⑦C-7 矩形管道带导流叶片光滑弯曲的弯头(图6-19的7c)。
a)一个导流叶片:
ξ0=εθξ0′R1=R/CR式中,R为弯头的内半径(m);R1为导流叶片的弯曲半径(m);CR为弯曲比值;εθ为非90°弯头修正系数,见表6-16。
表6-39 弯头的局部阻力系数(七)

b)二个导流叶片:
ξ0=εθξ0′ R1=R/CRR2=R1/CR=R/CR2
式中,R为弯头的内半径(m);R1为1号导流叶片的弯曲半径(m);R2为2号导流叶片的弯曲半径(m);CR为弯曲比值;εθ为非90°弯头修正系数,见表6-16。
表6-40 弯头的局部阻力系数(八)

c)三个导流叶片:
ξ0=εθξ0′ R1=R/CRR2=R1/CR=R/CR2
R3=R2/CR≈R/CR3
式中,R3为3号导流叶片的弯曲半径(m);其他符号说明同两个导流叶片。
表6-41 弯头的局部阻力系数(九)

⑧C-8 矩形管道斜接弯头带单层导流叶片(图6-19的8c)。
表6-42 弯头的局部阻力系数(十)

⑨C-9 矩形管道斜接弯头带双层导流叶片(图6-19的9c)。
表6-43 弯头的局部阻力系数(十一)

⑩C-10 缩小或扩大的弯头,矩形管道(图6-19的10c)。
表6-44 弯头的局部阻力系数(十二)

ξ0=εReξ0′
εRe见表6-17。ξ0′见表6-44。
⑪C-11 矩形管道90°Z形弯头(图6-19的11c)。
表6-45 弯头的局部阻力系数(十三)

ξ0=εReξ0′
εRe见表6-17。
当b/a=1时,ξ0′值查表6-45。
当b/a≠1时,应乘以修正系数ε。ε值可查表6-46。
表6-46 修正系数ε值

⑫C-12 矩形管道不在同一平面的2个90°弯头合在一起(图6-19的12c)。
表6-47 弯头的局部阻力系数(十四)

ξ0=εReξ0′
εRe见表6-17。
当a=b时,ξ0′查表6-47。
当a≠b时,要乘以修正系数ε。ε值可查表6-48。
表6-48 修正系数ε值

⑬C-13 绕过一个突出物而布置的矩形管道4个45°弧形弯头(图6-19的13c)。当b/a=4、r/a=1.5、l=1.5a时,ξ0查表6-49。
表6-49 弯头的局部阻力系数(十五)

4)管件D渐扩变径管(扩散管)的局部阻力系数见表6-50至表6-57,相应图见图6-20。
①D-1 圆管道锥形扩散管(图6-20的1d)。
在θ=16°~180°,
=2~10范围内,其拟合公式如下:
当θ<40°时
当θ>40°时

图6-20 渐扩变径管(扩散管)的局部阻力系数用简图
表6-50 扩散管的局部阻力系数(一)

②D-2 矩形管道金字塔形扩散管(图6-20的2d)。
表6-51 扩散管的局部阻力系数(二)

其拟合公式如下:
当θ<40°,
=2~6时

当θ≥40°,
=2~6时

③D-3 矩形管道平面扩散管(图6-20的3d)。
表6-52 扩散管的局部阻力系数(三)

当θ<45°时

当θ≥45°时

④D-4 天圆地方(图6-20的4d)。按下述办法求出当量角θ,然后从管件D-2的表6-51中查出ξ0值。
a)从圆形变至矩形:

b)从矩形变至圆形:

⑤D-5 风机出口接管道的平面对称扩散管(图6-20的5d)。
表6-53 扩散管的局部阻力系数(四)

其拟合公式如下:
当θ≤22.5°时

当θ>22.5°时

⑥D-6 风机出口接管道的平面不对称扩散管(图6-20的6d)。
表6-54 扩散管的局部阻力系数(五)

其拟合公式如下:
当θ≤20°时

当θ>20°时

⑦D-7 风机出口接管道的表面对称扩散管(图6-20的7d)。
表6-55 扩散管的局部阻力系数(六)

⑧D-8 风机出口接管道的表面不对称扩散管(图6-20的8d)。
表6-56 扩散管的局部阻力系数(七)

⑨D-9 风机出口接管道的锥形扩散管(图6-20的9d)。
表6-57 扩散管的局部阻力系数(八)

其拟合公式如下:
当
<2时

当
≥2时

5)管件E渐缩变径管(渐缩管)的局部阻力系数见表6-58至表6-61,相应图见图6-21。
①E-1 圆管道和矩形管道的渐缩管(图6-21的1e)。

图6-21 渐缩变径管的局部阻力系数用简图
表6-58 渐缩管的局部阻力系数(一)

对圆管道渐缩管,当θ>50°,
=2~6时,其拟合公式如下:

②E-2 圆管道和矩形管道锥形渐缩管(图6-21的2e)。
a)圆管道锥形渐缩管。
表6-59 渐缩管的局部阻力系数(二)

b)矩形管道锥形渐缩管。
表6-60 渐缩管局部阻力系数(三)

③E-3 扁管渐缩成圆形(图6-21的3e)。
表6-61 渐缩管局部阻力系数(四)

6)管件F 三通的局部阻力系数见表6-62至表6-100,相应的图见图6-22。

图6-22 三通的局部阻力用简图

图6-22 三通的局部阻力用简图(续一)

图6-22 三通的局部阻力用简图(续二)

图6-22 三通的局部阻力用简图(续三)
①F-1 圆管道Y形合流三通(图6-22的1f)。
表6-62 三通的局部阻力系数(一)

②F-2 圆管道T形合流三通(图6-22的2f)。
表6-63 三通的局部阻力系数(二)

③F-3 圆管道锥形合流三通(图6-22的3f)。
表6-64 三通的局部阻力系数(三)

(续)

(续)

④F-4 矩形管道Y形合流三通(图6-22的4f)。
表6-65 三通的局部阻力系数(四)

当A1=A2,A3/A1=0.5~1.0,L3/L1=0.1~0.9时
主通道
支通道
⑤F-5 T形合流三通,圆形支管道到矩形主管道(图6-22的6f)。
表6-66 三通的截面积比

表6-67 三通的局部阻力系数(五)

注:主通道的ξ12见管件F-2的表6-63。
⑥F-6 矩形管道合流三通(图6-22的图6f)。
表6-68 三通的截面积比

表6-69 三通的局部阻力系数(六)

注:主通道的局部阻力系数ξ12见管件F-2的表6-63。
⑦F-7 矩形管道45°接入的合流T形三通(图6-22的7f)。
表6-70 三通的截面积比

表6-71 三通的局部阻力系数(七)

注:主通道ξ12见管件F-2的表6-63。
⑧F-8 圆管道Y形分流三通(图6-22的8f)。
表6-72 三通的局部阻力系数(八)

其拟合公式如下:
主通道
对支通道,假设
:
当θ=45°时 ξ13=[0.4+(c-0.81)2]/c2
当θ=90°时
当θ为其他值时,分为两种情况:
c<cosθ时 ξ13=[sin2θ+(cosθ-c)2]/c
c≥cosθ时 ξ13=[sin2θ+0.5c(c-cosθ)]/c2
a)θ=30°。
表6-73 三通支通道的局部阻力系数(九)

b)θ=45°。
表6-74 三通的局部阻力系数(十)

c)θ=60°。
表6-75 三通的局部阻力系数(十一)

d)θ=90°。
表6-76 三通的局部阻力系数(十二)

⑨F-9 圆管道T形90°锥形分流三通(图6-22的9f)。
表6-77 三通的局部阻力系数(十三)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
⑩F-10 圆管道T形45°锥形分流三通(图6-22的10f)。
表6-78 三通的局部阻力系数(十四)

注:主通道的局部阻力系数ξ12见管件F-8的表6-72。
⑪F-11 圆管道T形90°分流三通,转90°接90°弯头,支通道和主通道夹角为90°(图6-22的11f)。
表6-79 三通的局部阻力系数(十五)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
⑫F-12圆管道T形分流三通,转45°带45°弯头,支通道90°接至主通道(图6-22的12f)。
表6-80 三通的局部阻力系数(十六)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
⑬F-13 圆管道T形90°锥形分流三通,转45°接45°弯头,支通道90°接自主管道(图6-22的13f)。
表6-81 三通的局部阻力系数(十七)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
⑭F-14圆管道45°T形分流三通,转45°接60°接头,支管道90°接自主管道(图6-22的14f)。
表6-82 三通的局部阻力系数(十八)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
⑮F-15 圆管道45°锥形分流三通,转45°接60°弯头,支管道90°接自主管道(图6-22的16f)。
表6-83 三通的局部阻力系数(十九)

注:主管道ξ12同管件F-8的表6-72。
⑯F-16 T形45°分流三通,支通道和主通道为锥形,支通道带45°弯头,支通道和主通道夹角为90°(图6-22的16f)。
表6-84 三通的局部阻力系数(廿)

⑰F-17 圆管道90°分流三通,转45°接60°弯头,支通道和主通道夹角为45°(图6-22的17f)。
表6-85 三通的局部阻力系数(廿一)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
⑱F-18 圆管道90°T形锥形三通,转45°带60°弯头,主通道和支通道夹角为45°(图6-22的18f)。
表6-86 三通的局部阻力系数(廿二)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
⑲F-19 圆管道45°T形分流三通,转45°接30°弯头,支通道和主通道夹角为45°(图6-22的19f)。
表6-87 三通的局部阻力系数(廿三)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
⑳F-20 圆管道T形90°锥形分流三通,转45°接30°弯头,支通道和主通道夹角为45°(图6-22的20f)。
表6-88 三通的局部阻力系数(廿四)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
㉑F-21 矩形管道Y形分流三通(图6-22的21f)。
表6-89 三通的局部阻力系数(廿五)

当A1=A2时
主通道
支通道
㉒F-22 矩形管道Y形分流三通(图6-22的22f)。
表6-90 三通的局部阻力系数(廿六)

㉓F-23 T形分流三通,主通道为锥形和支通道45°斜口接出(图6-22的23f)。
表6-91 三通的局部阻力系数(廿七)

㉔F-24 T形三通,矩形主通道至圆形支通道(图6-22的24f)。
表6-92 三通的局部阻力系数(廿八)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
㉕F-25 T形分流三通,矩形主通道至圆形支通道(图6-22的25f)。
表6-93 三通的局部阻力系数(廿九)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
㉖F-26 T形分流三通,矩形主通道、支通道(图6-22的26f)。
表6-94 三通的局部阻力系数(卅)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
㉗F-27 T形分流三通,矩形主通道、支通道,45°斜接(图6-22的27f)。
表6-95 三通的局部阻力系数(卅一)

注:主通道ξ12见管件F-8的表6-72。
㉘F-28 T形分流三通,矩形主通道和支通道,45°斜接并带阀门(图6-22的28f)。
表6-96 三通的局部阻力系数(卅二)

㉙F-29 T形分流三通,矩形主通道和支通道并带阀门(图6-22的29f)。
表6-97 三通的局部阻力系数(卅三)

注:主通道ξ12见管件F-28的表6-96。
㉙F-30 矩形管道T形分流三通带分流板(图6-22的20f)。
表6-98 三通的局部阻力系数(卅四)

注:主通道ξ12见管件F-28的表6-96。
㉛F-31 矩形管道Y形对称三通(图6-22的31f)
表6-99 三通的局部阻力系数(卅五)

其拟合公式如下:
对合流三通 ξ12或
对分流三通 ξ12或
㉜F-32 矩形或圆形管道Y形三通(图6-22的32f)。
表6-100 三通的局部阻力系数(卅六)

设
其拟合公式如下:
当c>1时
ξ12或
当c≤1时
ξ12或
7)管件G 阻挡物的局部阻力系数见表6-101至表6-112,相应的图见图6-23。

图6-23 阻挡物的局部阻力系数用简图
①G-1 圆形碟阀(图6-23的1g)。
表6-101 阻挡物的局部阻力系数(一)

其拟合公式如下:
ξ0=0.2e0.1θ
②G-2 矩形碟阀(图6-23的2g)。
表6-102 阻挡物的局部阻力系数(二)

其拟合公式如下:
ξ0=0.131e0.105θ
③G-3 圆形插板阀(图6-23的3g)。
表6-103 阻挡物的局部阻力系数(三)

其拟合公式如下:
当h/D>0.4时

当h/D≤0.4时

④G-4 矩形插板阀(图6-23的4g)。
表6-104 阻挡物的局部阻力系数(四)

其拟合公式如下:
当a/b<1时

当a/b≥1时

⑤G-5 矩形管道流线型叶片碟阀(图6-23的5g)。
表6-105 阻挡物的局部阻力系数(五)

其拟合公式如下:
ξ0=0.5e0.08θ-0.045θ
⑥G-6 矩形管道平行式多叶阀(图6-23的6g)。
表6-106 阻挡物的局部阻力系数(六)


式中,l为合计的阀门叶片总长度(mm);s为管道的周长(mm);n为阀门叶片的数量;b为平行于叶片轴的管道尺寸(mm)。
⑦G-7 矩形管道对开式多叶阀(图6-23的7g)。
表6-107 阻挡物的局部阻力系数(七)

l、s的说明见管件G-6的表6-106。
其拟合公式如下:
当θ≤25°时

当θ=25°~55°时

当θ=55°~80°时

⑧G-8 管道中安有网格的矩形和圆形管道(图6-23的8g)。
表6-108 阻挡物的局部阻力系数(八)


式中,n为网格的过风面积比;A0r为网格的全部可流通面积(mm2);A0为管道面积(mm2)。
⑨G-9 矩形和圆形管道中的较厚的带孔板(图6-23的9g)。
δ/d≥0.015 A0r=πd2/4 n=ΣA0r/A0
式中,A0为管道面积(mm2);A0r为小孔面积(mm2);d为孔洞的直径(mm);n为板的过风面积比;δ为板的厚度(mm)。
表6-109 阻挡物的局部阻力系数(九)

⑩G-10 矩形和圆形管道中有光滑的圆柱体(图6-23的10g)。
A′/A0<0.3 A′=dlξ0=εξ0′
表6-110 阻挡物的局部阻力系数(十)

当圆柱体不在管道中心线时,应乘以修正系数ε。ε值可查表6-111。
表6-111 修正系数ε值

注:y为圆柱体中心线到管道中心线的距离。
⑪G-11 圆管道压低以避开阻挡物(图6-23的11g)。
l/D=0.33 ξ0=0.24
⑫G-12 矩形管道压低以避开阻挡物(图6-23的12g)。
表6-112 阻挡物的局部阻力系数(十一)

有关各种管件的局部阻力系数,国内外学者发表了不少文献,也提供了大量数据,本节推荐了一批适用的局部阻力系数,供读者选用。有兴趣的读者可参考其他资料进行计算、分析和比较。