
【化】 loss efficiency
在漢英詞典及工程領域,損失系數(Loss Coefficient) 指流體流經管道系統局部阻礙(如彎頭、閥門、變徑管)時,由摩擦、渦流等引起的機械能損失程度的無量綱參數,通常記為K 或CL。其核心定義為局部壓降與流體動壓頭的比值,計算公式為:
$$ K = frac{Delta P}{frac{1}{2} rho v} $$
其中 $Delta P$ 為局部壓降,$rho$ 為流體密度,$v$ 為特征流速。該系數直接反映局部阻力對系統能量效率的影響,數值越高表明能量損失越大。
漢英對照釋義
《英漢技術詞典》(清華大學出版社)将“損失系數”譯為"Loss Coefficient",定義為“流體流動中因局部障礙導緻壓頭損失的系數”。
《牛津工程詞典》進一步說明其表征"dimensionless factor quantifying energy dissipation in fittings"(管件中能量耗散的無量綱因子)。
物理意義
損失系數用于補充達西公式(Darcy-Weisbach Equation)中的沿程摩擦損失,完整管路總壓降可表示為: $$ Delta P_{text{總}} = f frac{L}{D} frac{rho v}{2} + sum K frac{rho v}{2} $$ 其中 $f$ 為沿程摩擦系數,$L/D$ 為管長與直徑比,$sum K$ 為所有局部損失系數之和。
常見管件的損失系數範圍(依據ASME标準):
影響因素
損失系數受雷諾數(Reynolds Number)、管件幾何形狀、表面粗糙度及流動湍流強度共同影響。例如,相同彎頭在低雷諾數層流時 $K$ 值可能達湍流狀态的2倍以上。
《機械工程手冊》(機械工業出版社)第6卷“流體力學篇”詳細列出300餘種管件的損失系數實驗數據及計算圖表。
美國供熱制冷空調工程師學會(ASHRAE)手冊《ASHRAE Handbook—Fundamentals》提供HVAC系統管件的損失系數數據庫(Chapter 22: Pipe Fitting Loss Coefficients)。
美國國家航空航天局(NASA)技術報告《TP-2008-215054》驗證了高速流态下損失系數的修正模型,適用于航空航天液壓系統設計。
注:實際工程設計中需查閱制造商提供的特定産品損失系數數據,或參考ISO 5167(流量測量)、ANSI/ASME B16.5(管法蘭标準)等規範。用戶可通過中國知網(CNKI)或ASME Digital Library檢索最新實驗數據。
損失系數是工程流體力學中的重要概念,主要用于量化流體在流動過程中因局部阻力造成的能量損失。以下是詳細解析:
損失系數(Coefficient of Losses)是指流體流經管道局部障礙(如閥門、彎頭等)時,由局部阻力引起的能量損失與流體動壓頭的比值。其數學表達式為: $$ K = frac{Delta P}{frac{1}{2}rho v} $$ 其中ΔP為壓力損失,ρ為流體密度,v為流速。
在閥門設計中,損失系數與流量系數存在直接關系:
該系數在化工、暖通、航空航天等領域具有重要應用價值,工程實踐中需根據具體工況選擇對應的計算公式和參數體系。
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