扇形摩擦系数是多少(the Fanning Friction Factor)？

扇形摩擦系数是计算管道内摩擦引起的压力损失的一个元素。它是管道粗糙度和液体流动中湍流水平的函数。这些系数可以通过实验确定，但更多的时候是从图表中获取的。数字是无量纲的，这意味着它们没有计量单位。液体在长管道中的移动需要了解扇形摩擦系数，例如阿拉斯加输油管道液体流经管道的压力由于管道内壁与流动液体之间的摩擦而降低。泵或重力都必须提供移动液体的能量。在很长的管道中，由于摩擦损失而产生的压力降将是如此高到液体根本不会流动。管道，比如阿拉斯加石油管道，需要中间泵站来增压。在任何管道应用中，了解液体通过管道时发生的压力损失是至关重要的用管道作管流反应器的化学过程。用作反应器的管道产生的反应条件，温度和压力容易控制。反应停留时间和反应完成程度是管道长度的函数放热反应进行时放出热量为了保持等温条件和恒定的扇形摩擦系数，管道必须逆流冷却。吸热反应，吸收热量，将需要相反的处理。如果不能保持等温条件，使用扇形摩擦系数的计算必须满足液体变热或变冷时粘度和摩擦力的变化。雷诺数是液体湍流程度的无量纲量度在雷诺数小于2000的层流中，液体以子弹形速度剖面运动，几乎没有混合，最大速度出现在管道横截面的中心，是液体平均流量的两倍。雷诺数大于3时，出现完全混合的湍流，000.层流区和湍流区之间有一个雷诺数在2000和3000之间的薄缓冲区。扇形摩擦系数可通过测量直径足够大的管道上的压降来确定可扩展到现场或工厂操作。通常，这些实验是在需要层流条件下进行的。更常见的是，扇形摩擦系数是从图表中读取的，因为大多数塞流式反应器都是在高雷诺数下运行的管道内部表面的粗糙度通过测量确定。雷诺数由管道直径、流体粘度和压降计算得出。不同粗糙度管道的扇形摩擦系数与雷诺数的关系图可在工程手册中找到这些书也有各种材料的表面粗糙度表。