1流体流动1.4.4.3摩擦因数图(Frictionfactorchart)1944年莫狄(Moody)根据实验数据将圆管λ、Re、e/d关系标绘在双对数坐标上,以便查得摩擦系数,如图1-28所示。坐标:直角坐标;单对数坐标:其中一个坐标为对数坐标,另一个为直角坐标;双对数坐标:两个坐标均为对数坐标。本图为双对数坐标,纵轴为摩擦系数,横轴为雷诺数,其刻度按坐标的对数值标绘的,坐标上的刻度即为λ、Re的真实值;其中曲线体现的是对数关系。1流体流动注意:双对数坐标上曲线的斜率为:1212loglogloglogxxyyK而不是:1212xxyyK1流体流动0.050.040.030.020.0150.010.0060.0040.0020.0010.00060.00020.00040.00010.00005湍流区(图中红色虚线上方为完全湍流区)层流过渡区1031041051061071080.010.10摩擦因数λ雷诺准数Re相对粗糙度de/2462462462462460.0080.020.030.040.050.060.070.08光滑管图1-28摩擦因数λ与Re、e/d的关系曲线1流体流动对摩擦因数图应掌握好“二线三区”(1)Re≤2000为层流区,λ与e/d无关,logλ随logRe直线下降,其斜率为-1。此区内,说明阻力损失wf与流速u的一次方成正比。(2)Re=2000~4000为过渡区,在此区域内,流体的流型可能是层流,也可能是湍流,视外界条件而定,为安全起见,对流动阻力计算,一般将湍流时的λ~Re曲线延伸查取λ的值。(3)Re≥4000及虚线以下和光滑管λ~Re曲线以上的区域为湍流粗糙管区。在这个区域内,管内流型为湍流,λ=φ(Re,e/d)。e/d一定,Re↑,λ↓;Re一定,e/d↑,λ↑。1流体流动(4)Re≥4000时的最下面一条λ~Re曲线为湍流光滑管区,管内流型为湍流,e≈0,λ=φ(Re)。当Re=5000~100000时,λ=0.3164/Re0.25。(5)虚线以上的区域为完全湍流区,λ~Re曲线近似水平,λ与Re无关,只与e/d有关。对于一定管道,e/d为定值,λ=常数,由范宁公式,可知22f2uudlp所以完全湍流区又称阻力平方区。由图可知,e/d↑,达到阻力平方区的Re↓。1流体流动用摩擦因数图查误差比较大,而前面介绍的λ计算式如果精度高,应用范围广,则形式就复杂,如果形式简单则误差就大。其中Colebrook方程是得到工程界普遍认可的、精度高、适用范围广的方程,但是它是隐式方程,计算时要用试差法求解,使用很不方便。2004年,王勇和阮奇对他们先前提出的多元非线性多项式智能拟合法(王勇,阮奇.多元非线性多项式智能拟合法[J].计算机与应用化学,2004,21(1):157-162.)稍加改进,将智能拟合法应用于拟...