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摘要：管道摩擦系数 在规范《电厂动力管道设计规范》GB 50764-2012（P55）公式7.3.3-2是一个隐函数，对于该系数的求取规范没有给出具体的解决办法，有文献提出可以编辑计算机程序来解决，显然对不熟悉计算机编程的人来说存在一定的困难。本文提出一种简便实用的求解方法，并采用数学方法验证此方法的正确性。此求解方法极大的减少了该公式的计算求解工作量，简化了工作难度。
关键词：阻力计算；电厂动力管道设计规范；隐函数
引言
笔者在进行某发电项目蒸汽管道阻力计算的过程中，发现规范《电厂动力管道设计规范》GB 50764-2012中的公式7.3.3-2为隐函数，其求解过程存在一定复杂性。在完成该项目的阻力计算过程中，笔者找到一种简便方法，可以实现快速求解该公式的目的，该方法使用EXCEL，简单易行，可以极大的减少计算求解工作量。
1 规范公式介绍（7.3.3）
管道摩擦系数λ可按雷诺数及管壁相对粗糙度
可由图表查取，也可按下列方法计算：
1 当
为层流区时，可按式7.3.3-1计算：
（7.3.3-1）
2 当
为层流向紊流过度的不稳定区域，可由图7.3.3查取。
3 当 
为紊流光滑管区时，可按式7.3.3-2计算。
（7.3.3-2）
4 当
为紊流粗糙管过渡区时，可按式7.3.3-3计算。
（7.3.3-3）
5 当
为紊流粗糙管平方阻力区时，可按式7.3.3-4计算。
（7.3.3-4）
式中：d2——管道直径，mm；
——管道内壁等之粗糙度，mm；
——体积流量，m3/h；
——介质比容，m3/kg。
式中：
——管内介质流速，m/s；
Di——管子内径，m；
——介质动力黏度，Pa•s；
——介质比容，m3/kg。
公式7.3.3-1，7.3.3-3，7.3.3-4三个公式均为显函数，计算不存在问题，公式7.3.3-2为隐函数，计算时需借助其他方式。
2 求解公式7.3.3-2的简便算法
2.1 某发电项目汽轮机末级抽汽管道参数
设计压力：0.5107 bara
设计流量：34.6 t/h
饱和蒸汽干度：0.932
管径：40" Sch XS（1016mm ×12.70mm）
动力黏度：351×10-6 Pa•S
比容：2.96 m3/kg
Re的范围符合紊流光滑管区数值特征，应采用公式7.3.3-2计算管道摩擦系数
：
2.2 使用EXCEL简便求解方法
将上述公式变形调整，如下：
（公式2.2-1）
表1 EXCEL中的输入设置 STEP 1
表2 EXCEL中的输入设置 STEP 2
第三步，进一步缩小 的数值范围到0.0180-0.0189之间，可以得到如下结果，见表3。
表3 EXCEL中的输入设置 STEP 3
2.3 数学公式验证EXCEL方法的正确性
公式2.2-1求导：
因此，在EXCEL计算过程中：
3 结论
本文提出的计算阻力系数 的EXCEL方法，简单实用，在EXCEL中仅用3-4步，即可完成对阻力系数 的精确求解，不需要对该隐函数进行计算机语言编程计算，设计人员在实际工作中，可极大的降低计算难度。
参考文献：
[1] 电厂动力管道设计规范 GB 50764 - 2012.
[2] 窦以松，何希杰.管路摩擦阻力系数的计算方法.
论文作者:周恩波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/12
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