流体：流经阀门、管件和管道的流体计算——TP410pdf/txt下载_在线阅读全文

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本书采用了**的参考资料和规范来处理流体通过阀门、管件、管子、泵、控制阀、流量计的计算。附录列出了常用流体的特性，反映了当前**的研究成果。

内容简介

本书内容包括流体在阀门、管道和管件内的流动计算，以及用调节阀控制流体，用压差流量计测量流量，泵在管道内输送流体等内容。实例丰富，大量公式便于计算查询。
本书是关于阀门、管道和管件中流体流动的技术手册，是工程师、设计师、维护人员和工程专业学生在设计流体系统方面不可或缺的资源。

目　　录

符号说明
第一章　流体在管道中的流动理论
　第一节　流体的物理特性
　　一、黏度
　　二、密度、比容和相对密度
　　三、蒸气压
　第二节　流体在管内的流动——层流和紊流
　　一、流体的平均流速
　　二、Reynolds(雷诺)数
　　三、非圆形导管
　第三节　一般能量方程——Bernoulli(伯努利)定理
　第四节　压力测量
　第五节　流体通过管道的压头损失和压降
　　一、摩擦系数

符号说明 
第一章　流体在管道中的流动理论 
　第一节　流体的物理特性 
　　一、黏度 
　　二、密度、比容和相对密度 
　　三、蒸气压 
　第二节　流体在管内的流动——层流和紊流 
　　一、流体的平均流速 
　　二、Reynolds(雷诺)数 
　　三、非圆形导管 
　第三节　一般能量方程——Bernoulli(伯努利)定理 
　第四节　压力测量 
　第五节　流体通过管道的压头损失和压降 
　　一、摩擦系数 
　　二、Colebrook（科尔布鲁克）关系式 
　　三、Colebrook近似解法 
　　四、水的Hazen-Williams (黑曾-威廉斯)公式 
　　五、管道老化和对摩擦的影响 
　第六节　可压缩流体在管道内流动的原理 
　　一、理想气体的定义 
　　二、声速和马赫数 
　　三、可压缩流体计算的途径 
　　四、Darcy公式应用在压缩流体的计算 
　　五、完全等温等式 
　　六、简化的等温气体管线等式 
　　七、其他常用的可压缩气体长输管线的计算公式 
　　八、可压缩气体长输管线计算式的比较 
　　九、等温气体流动方程的修改 
　　十、气体和蒸汽流动的极限 
　　十一、简化的可压缩流动 
　　十二、用软件计算压缩流的问题 
　第七节　蒸汽的一般讨论 
第二章　流体在阀门和管件内的流动 
　第一节　管道系统中使用的阀门和管件的类型 
　　一、阀门 
　　二、管件 
　第二节　流体通过阀门和管件的压力降 
　第三节　Crane流体试验装置 
　　一、试验装置简述 
　　二、Crane水流试验 
　　三、Crane蒸汽试验 
　第四节　流体的流速和压降的关系 
　第五节　阻力系数K、当量长度L/D 和流量系数KV 
　　一、水力阻力 
　　二、流体在阀门和管件内流动造成压头损失的原因 
　　三、当量长度比 
　　四、阻力系数 
　　五、管系中串联和并联的阀门和管件的阻力系数 
　　六、几何形状不相似的阀门及管件的阻力系数 
　　七、几何形状类似的管件 
　　八、不同表号管子K值的调整 
　　九、流量系数(KV) 
　　十、管道和管件的流量系数 
　　十一、管系内串联和并联阀门和管件的流量系数 
　　十二、层流工况 
　　十三、根据雷诺数调整阻力系数 
　第六节　管道断面积的收缩和扩大 
　第七节　缩径阀座 
　第八节　弯管的阻力 
　　一、二次流 
　　二、流体流经弯管的阻力 
　　三、斜接弯管的阻力 
　第九节　三通和Y型三通的水力阻力 
　　一、合流 
　　二、分流 
　　三、用图形表示K直流和K支流 
　第十节　流体通过阀门、管件和管子的排放 
　　一、不可压缩流体 
　　二、可压缩流体 
　第十一节　阀门类型 
第三章　用调节阀控制流体 
　第一节　调节阀 
　　一、调节阀的部件 
　　二、固有特性曲线 
　　三、安装特性曲线 
　　四、静压、动压和全压的关系 
　　五、汽蚀、阻塞流和闪蒸 
　第二节　调节阀尺寸的计算和选择 
　　一、不可压缩流体 
　　二、可压缩流体 
　　三、CV与KV的换算 
第四章　用压差流量计测量流量 
　第一节　压差流量计 
　　一、孔板 
　　二、孔板适用范围 
　　三、流量喷嘴 
　　四、流量喷嘴适用范围 
　　五、文丘里流量计 
　　六、文丘里流量计适用范围 
　第二节　液体通过孔板、喷嘴和文丘里管的流动 
　　一、测量压差（dP） 
　　二、永久压力损失 (NRPD) 
　　三、排放系数（Cd） 
　　四、孔板 
　　五、流量喷嘴 
　　六、文丘里流量计 
　第三节　可压缩流体通过孔板、喷嘴和文丘里管 
　　一、气体和蒸气的流动 
　　二、膨胀系数（Y） 
　　三、孔板 
　　四、流量喷嘴和文丘里流量计 
　　五、可压缩气体通过喷嘴的最大流量 
　　六、流体通过短管 
第五章　泵在管道内输送流体 
　第一节　离心泵的运行 
　第二节　离心泵的尺寸和选择 
　　一、泵的性能曲线 
　　二、可以得到的净正吸入压头（NPSHa) 
　　三、NPSHa最佳化 
　　四、黏度修正 
　　五、泵流量、压头、功率和转速的关系 
　　六、泵功率的计算 
　　七、泵的选用 
　第三节　容积式泵 
第六章　流体计算公式 
　　一、基本换算 
　　二、Bernoulli（伯努利）定理 
　　三、管内流动的平均速度（连续方程） 
　　四、不可压缩流体在直管中流动时的压头损失和压降 
　　五、等温可压缩流体的计算公式 
　　六、流体通过阀门和管件的压头损失和压降 
　　七、流体通过孔板、喷嘴和文丘里管 
　　八、调节阀尺寸计算 
　　九、泵性能计算 
　　十、液体的相对密度 
　　十一、气体的相对密度 
　　十二、理想气体方程 
　　十三、当量水力直径关系式 
第七章　流体计算例题 
　第一节　阀门阻力计算L、L/D、K和流量系数KV 
　第二节　止回阀尺寸的确定 
　第三节　缩径阀出口的速度和流量 
　第四节　层流通过阀门、管件和管子 
　第五节　管系内的压降和速度 
　第六节　长输管线的流体计算 
　　一、简化绝热流动式（见第六章） 
　　二、Weymouth算式（见第六章） 
　　三、Panhandle A算式（见第六章） 
　第七节　流体通过管系的排放 
　　一、修改过的Darcy算式 
　　二、声速连续方程 
　第八节　流体通过孔板流量计 
　第九节　流体计算中水力半径的应用 
　第十节　调节阀的计算 
　第十一节　流量计的计算 
　第十二节　泵计算例题 
　第十三节　三通和Y型三通计算 
附录A　流体的物性数据和阀门、管件和管道的流动特性 
　　一、蒸汽和水的黏度 
　　二、水和液态石油产品的黏度 
　　三、不同液体的黏度 
　　四、气体和蒸气的黏度 
　　五、制冷剂蒸气的黏度 
　　六、水的物性数据 
　　七、石油制品的相对密度和温度的关系 
　　八、不同液体的密度和相对密度 
　　九、气体的物性数据 
　　十、气体燃料的组分和相对密度 
　　十一、蒸汽等熵指数值 
　　十二、水在管道内流动的推荐流速 
　　十三、蒸汽在管道内流动的推荐流速 
　　十四、气体和蒸气的密度 
　　十五、饱和蒸汽和饱和水的物性 
　　十六、过热蒸汽的物性 
　　十七、过热蒸汽和高压水的物性 
　　十八、矩形锐边孔板和喷嘴的流量系数C 
　　十九、净膨胀系数Y和临界压力比rc 
　　二十、可压缩流体的净膨胀系数Y 
　　二十一、管道材料的相对粗糙度和全紊流时的摩擦系数 
　　二十二、任何类型的商业用管道的摩擦系数 
　　二十三、洁净商业用钢管的摩擦系数 
　　二十四、阀门和管件的阻力系数K 
附录B　工程数据 
　　一、可压缩流体的质量流量和体积流量的换算 
　　二、绝对（运动）黏度的单位换算 
　　三、运动黏度的换算 
　　四、运动黏度和Saybolt（赛氏）通用黏度 
　　五、运动黏度和Saybolt（赛氏）糠醛黏度 
　　六、运动黏度、Saybolt通用黏度、Saybolt糠醛黏度和绝对黏度的换算 
　　七、API 度、Baume (波美)度、相对密度、密度的换算 
　　八、泵需要的功率 
　　九、单位换算 
　　十、水通过表号40钢管的流动 
　　十一、空气通过表号40钢管的流动 
　　十二、管子数据(碳钢和合金钢、不锈钢) 
　　十三、国际计量单位(SI) 
参考文献

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前　　言

全球的工业化生产在21世纪不断扩大，流体控制技术也在快速发展，成为更为复杂的工艺流程及应用的核心。在19世纪, 水是唯一重要的流体, 用管道把水从一个地方输送到另一个地方；今天几乎每一种可以想得到的流体都有通过管道应用在工艺生产、加工、运输上的实例。20世纪50年代，新的流体，如液态金属：钠、钾和铋，及液态氧、液态氮等都被加入到当时常用管道输送的流体，如油、水、酸和酒的行列中。随着技术不断更新，太阳能发电及矿业浆液加工流程中的传热以及对新的化学复合物的应用，使与流体系统有关的材料、结构、设计以及工艺过程的温度和压力等的范围都面临过去从未遇到过的苛刻挑战。流体输送不再是水力学中唯一考虑的因素。液压和气动机械被广泛地用于现代航空工程、海上船泊、自动控制设备、工具、工程机械、筑路设备、科学仪器和大型炼油设备等的精密控制系统。这些设备的自动控制需要精密的流体控制。
随着水力学和流体力学的广泛应用, 人们发现大部分工程学科都与水力学和流体力学有关。为了满足需要，一本简单实用的有关流体在管道内流动的著作问世。Crane 公司在1935年首先发表了题为“流体的流动和传热”的小册子。1942年出版技术论文 TP409修订版，称为“流体在阀门、管件、管道中的流动”。1957年, 又推出一个全新的版本，称为技术论文TP410。在TP410 中，Crane 公司力图列出当时最新的可以得到的有关流体流动的技术, 把所有解决流体流动问题所必需的资料集中在一起。

全球的工业化生产在21世纪不断扩大，流体控制技术也在快速发展，成为更为复杂的工艺流程及应用的核心。在19世纪, 水是唯一重要的流体, 用管道把水从一个地方输送到另一个地方；今天几乎每一种可以想得到的流体都有通过管道应用在工艺生产、加工、运输上的实例。20世纪50年代，新的流体，如液态金属：钠、钾和铋，及液态氧、液态氮等都被加入到当时常用管道输送的流体，如油、水、酸和酒的行列中。随着技术不断更新，太阳能发电及矿业浆液加工流程中的传热以及对新的化学复合物的应用，使与流体系统有关的材料、结构、设计以及工艺过程的温度和压力等的范围都面临过去从未遇到过的苛刻挑战。流体输送不再是水力学中唯一考虑的因素。液压和气动机械被广泛地用于现代航空工程、海上船泊、自动控制设备、工具、工程机械、筑路设备、科学仪器和大型炼油设备等的精密控制系统。这些设备的自动控制需要精密的流体控制。 
随着水力学和流体力学的广泛应用, 人们发现大部分工程学科都与水力学和流体力学有关。为了满足需要，一本简单实用的有关流体在管道内流动的著作问世。Crane 公司在1935年首先发表了题为“流体的流动和传热”的小册子。1942年出版技术论文 TP409修订版，称为“流体在阀门、管件、管道中的流动”。1957年, 又推出一个全新的版本，称为技术论文TP410。在TP410 中，Crane 公司力图列出当时最新的可以得到的有关流体流动的技术, 把所有解决流体流动问题所必需的资料集中在一起。 
1976年版，使用了一种全新的概念，用当量长度L/D和阻力系数K表示阀门和管件的摩擦损失和管道的关系。使用当量长度，这个变动对雷诺数在紊流区的流体计算结果影响很小；然而,对于层流区内流体流动的压降的影响比较大。用阻力系数K和当量长度L/D来替代流体通过阀门和管件的阻力损失，这个概念的修改，在这一版中得到体现。本版中又增加了阀门和管件的类型。重要的修改还包括更新蒸汽黏度系数，孔板系数和喷嘴系数。和以前的版本一样，本版中使用了工程师们优先采用的线算图来解决简单的工程问题。 
2009年版的Crane公司技术论文TP410中又增添了新的内容——流量控制和测量元件，流体处理的关键部件——泵和调节阀；还首次涉及流量计和更多的其他类型的阀门和管件。此外还增加了新的插图和更新了全部的内容，大量采用计算机在线计算替代传统的线算图。 
最初,数据是通过Crane工程实验室进行阀门和管件的试验而得到的。在2009年新版的TP410中, Crane添加新的试验成果，增加了被试验阀门的数量来测定其阻力系数。此外,研究并收集和提供读者最新的水力计算方法。提供有关管件阻力的工业研究的新成果，本书提供了更多更新的计算方法，如更新的流体通过三通的计算方法，特别是增加了Y型三通管的内容。 
2009年版本的技术论文TP410采用了最新的参考资料和规范来处理流体通过阀门、管件、管子、水泵、控制阀、流量计的计算。附录A流体特性已经更新，反映了当前最新的研究成果。 
从1957年到现在，技术论文TP410已经有多个版本。每个版本都反映了当时最新的流体计算可利用的信息。这种不断更新,有益于我们的读者。流体计算的软件和不断更新的网站内容为用户提供电子计算工具以及最新的信息。我们欢迎您提出宝贵的意见和建议。 
 
 
编　者

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流体：流经阀门、管件和管道的流体计算——TP410

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