所謂的摩擦阻力就是氣體在流動(dòng)過程中，氣體與管道壁摩擦以及氣體內(nèi)部由此造成的內(nèi)摩擦作用，形成了對(duì)氣體流動(dòng)的阻力。為了保持氣體以原有的速度流動(dòng)。必須消耗氣體所具有的機(jī)械能。現(xiàn)在考察氣體在直管中的摩擦阻力，取一段直管進(jìn)行受力的分析。

　　局部阻力

　　氣體流過管道除了沿程摩擦阻力而外，在流經(jīng)轉(zhuǎn)彎、擴(kuò)張、收縮、閥門等處時(shí)，由于流速或方向突然發(fā)生變化，而造成氣體與管壁的碰掩，及氣體質(zhì)點(diǎn)之間相互的沖撞，這時(shí)產(chǎn)生局部阻力。局部阻力造成的能量損失用式(2-46)計(jì)算。其中阻力系數(shù)K值從理論上推導(dǎo)是較困難的，除個(gè)別情況外，絕大多數(shù)局部阻力系數(shù)是通過實(shí)驗(yàn)方法確定的。

　　突然擴(kuò)張

　　氣體由截面積A:的小管突然流人截面積A:的大管(圖2-21)時(shí)，氣體通過突然擴(kuò)張的管道，由于慣性的作用，氣體質(zhì)點(diǎn)不可能突然轉(zhuǎn)彎。這樣就在死角處形成了漩渦區(qū)。漩渦區(qū)與氣流主體之間有質(zhì)量交換，主流中有新的質(zhì)點(diǎn)進(jìn)人漩渦區(qū)，漩渦區(qū)的氣體不斷被主流帶走，在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中要發(fā)生沖擊和摩擦并消耗能*。在漩渦區(qū)內(nèi)，‘氣體由于自身的貓度，運(yùn)動(dòng)中要克服摩擦力也要消耗能量。此外。在窄管內(nèi)的氣流速度大，突然擴(kuò)張以后氣流速度減慢會(huì)發(fā)生沖撞，也要消耗一部分能量。綜合這些原因，就不難理解為什么管道突然擴(kuò)張時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部阻力，引起壓頭的損失。突然擴(kuò)張的阻力系數(shù)K可以從理論上推導(dǎo)，與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也相符。其計(jì)算式為對(duì)應(yīng)干速度晰時(shí)(即采用小管中速度ws時(shí))。

　　突然收縮
　　當(dāng)氣流通過突然收縮的管道(圖2-23)，由于氣流的突然變形，也將發(fā)生能量的損失。和上述突然擴(kuò)張的情況一樣，氣流不是沿著收縮管道的斷面流動(dòng)，當(dāng)進(jìn)人窄管時(shí)，深井爐由于慣性的作用氣流將繼續(xù)收縮到一個(gè)*小的截面，然后又開始擴(kuò)張。由圖2-23可見，在大管道的死角處和窄管開始的部位都出現(xiàn)漩渦區(qū)，這樣就會(huì)由于摩擦作用和沖擊引起壓頭損失。顯而易見，如果管道突然收縮口的邊緣不是尖銳的直角，而是改為圓滑的流線型，將大大減小所造成的壓頭損失。

　　突然收縮時(shí)的局部阻力系數(shù)K與兩截面面積的比值A(chǔ)2/A，有關(guān)，其數(shù)值見表2-5。如果把突然收縮的管道代之以逐漸收縮。這時(shí)壓頭損失將減小。表2-5突然收縮時(shí)的局部阻力系數(shù)。