阻力損失

阻力損失Friction loss)也稱為流阻損失,是指流體因流經管道軟管等所造成的壓強損失,也可視為單位流量流體的能量損失。

在像內燃機之類的機械系統.阻力損失是指為克服二個有相對運動表面之間的摩擦而產生的能量損失。

原因

流體運動時,由於外部條件和流動的邊界情況不同,流體的阻力損失與能量損失也不同,通常有兩種形式:

沿程阻力

當流體在邊界形狀變化不大的區域流動時,流體自身存在粘性,而且壁面粗糙,從而使流體與壁面,流體質點與質點之間存在沿流程均勻的摩擦阻力,阻礙流體的運動。

局部阻力

當流體流過流道邊界形狀急劇變化的區域時,流體速度大小和方向將發生急劇變化,流體質點被迫進行劇烈的動量交換。此時由於粘性的作用,對流體造成巨大的阻力,進而阻礙流體的運動。

阻力損失疊加原理

流體運動時在整個流程上產生的損失應該分段計算,再疊加起來。

消防上的應用

阻力損失可應用在許多領域中,其中消防領域也會用到阻力損失的概念。例如現代動力輸出英語Power takeoff(PTO)的消防泵,阻力損失有時可能會使水無法從消防軟管中流出。當軟件中的水速度增加時,其阻力損失也隨着增加,而且阻力損失和速度的平方成正比,例如速度變為原來的2倍,阻力損失為原來的4倍。當消防泵產生的水壓提高時,流過消防軟管的水量反而會減少,影響消防設備的正常運作。阻力損失也會限制消防設備抽水後打水的高度。

參考文獻

  1. 施衛東. 流体力学教程. 成都: 西南交通大學出版社. 1996: 101–102. 

外部連結