换热器管程压力降摩擦系数不同公式差异大？

Question

如图所示，计算管程压力降时需先得管内摩擦系数λi，有查图(moody图)和公式计算两种方式。传热管为粗糙铸铁管，粗糙度0.2，管径0.02m(20mm)，雷诺数为86677。查图法：相对粗糙度0.2/20=0.01，查图摩擦系数为0.38。公式法：以顾毓珍公式(钱颂文换热器设计手册式1-3-54)计算结果为0.22。现在苦恼的是因为0.22和0.38的细微差别就导致0.22能通过压力降校核而0.38不行，因此延伸出想了解“为什么查moody图取数和顾毓珍公式求数结果为何差异如此之大”的想法。望解答，可继续加分。

Answer 1

在流体动力学里，管内的摩擦系数λi特别关键，它决定了流体在管子里流动时的能量损失。这个λi受很多因素影响，比如雷诺数Re、管子的粗糙程度和管径d等。
说到计算摩擦系数λi，有两种常用方法：Moody图和顾毓珍公式。不过，这两种方法各有各的特点和适用场合。
Moody图其实就是一个经验图表，把实验数据都画在上面了，直接看图表就能知道摩擦系数λi是多少。这种方法简单明了，但也可能因为图表的精度和插值方法而有点误差。
而顾毓珍公式呢，是一个数学公式，用来计算摩擦系数λi。这个公式是基于实验数据和理论推导出来的，精度和适用范围都还不错。但同样，如果输入参数不准确或者不在适用范围内，结果也可能有偏差。
你给的例子里，用Moody图算出来的摩擦系数λi是0.38，而用顾毓珍公式算出来的是0.22。为啥有这么大的差距呢？
首先，可能是输入参数不一样。比如雷诺数Re的计算、管径d和绝对粗糙度ε的取值等，这些都可能影响最后的结果。
其次，Moody图和顾毓珍公式的适用范围也可能不同。比如Moody图可能适用于更广泛的雷诺数范围和相对粗糙度范围，而顾毓珍公式可能只适用于特定的条件。所以，在选择计算方法时，得确保它适合你的具体情况。
最后，用Moody图时可能还需要插值，这个插值的方法也可能影响结果的准确性。
要想更准确地计算管程压力降，就得仔细检查和核对计算方法、输入参数和适用范围。如果可以的话，也可以试试其他计算方法或实验数据来验证一下。