圆管内单相紊流沿程阻力损失的压力梯度表达式如下：

式中　p——圆管内流体的压力，单位MPa；

z——沿程长度；单位为m；

f_z——沿程摩擦阻力系数；

ρ——流体密度，单位为kg/m³；

u——流体平均流速，单位为m/s；

d——圆管内径，单位为m。

圆管内单相紊流流动沿程摩擦阻力系数表达式如下：

f_z=0.184Re^-0.2 （5.7）

式中　Re——流体雷诺数，范围为30000～1000000。

式中　μ——流体动力粘度，单位为Pa·s。

圆管内制冷剂单相流动质量流量表达式如下：

式中　M——流体质量流量，单位为kg/s。

将式（5.7）、式（5.8）和式（5.9）代入式（5.6），可得管内单相紊流流动压力梯度表达式如下：

由式（5.10）可以看出，当质量流量M和管内径d一定时，管内单相流动压力梯度与流体密度ρ成反比，与流动动力粘度μ的0.2次方成正比。(www.daowen.com)

R-410A、R-134a和R-32饱和制冷剂气体密度和动力粘度随蒸发温度变化曲线分别如图5.4和图5.12所示。从图5.4和图5.12中可以看出，饱和气体动力粘度随蒸发温度下降接近线性减小但相对变化较小，但饱和气体密度随蒸发温度下降快速减小且相对变化显著。

图5.12　饱和气体动力粘度随蒸发温度变化曲线

当冷出过冷度为5℃、蒸发温度分别为0℃和-30℃（其他参数见表2.2）时，仍以制热量4kW的R-410A、R-134a和R-32单级压缩热泵和双级压缩变容积比中间不完全冷却热泵（容积比参数见表5.1）为例，吸气管制冷剂质量流量计算结果如图5.13所示。从图5.13中可以看出，相同计算条件下，R-32质量流量最小，双级压缩变容积比热泵系统的质量流量明显低于单级压缩热泵系统的质量流量，且-30℃时的质量流量明显低于0℃时的质量流量。以R-410A为例，0℃和-30℃时双级压缩变容积比热泵的质量流量约为单级压缩的80.7%和78.2%，-30℃时的质量流量约为0℃时质量流量的81.8%。

图5.13　吸气管制冷剂质量流量计算值

吸气管中制冷剂气体的动力粘度和密度取蒸发温度（0℃和-30℃）对应的饱和气体物性，与图5.13中的制冷剂质量流量一起代入式（5.10）中，压力梯度按饱和温度梯度（单位管长压降对应的饱和温降）0.15℃/m取值（单级压缩热泵系统的经验统计值），吸气管内径计算结果如图5.14所示。从图5.14中可以看出，与蒸发温度为0℃时的吸气管内径比较，蒸发温度为-30℃时的双级压缩变容积比热泵和单级压缩热泵的吸气管内径均明显增加；蒸发温度相同时，采用R-134a的双级压缩变容积比热泵和单级压缩热泵吸气管的内径显著大于采用R-410A和R-32时的内径。

将图5.4中的饱和气体密度、图5.13中的吸气管制冷剂质量流量和图5.14中的吸气管内径代入式（5.9）中计算，可以得到吸气管内制冷剂气体流速，计算结果如图5.15所示。从图5.15中可以看出，蒸发温度相同时，双级压缩变容积比热泵吸气管内的流速低于单级压缩热泵的吸气管内的流速，R-410A的吸气管内流速明显低于R-32和R-134a的吸气管内流速；制冷剂相同时，-30℃时吸气管内流速显著高于0℃的吸气管内流速。

图5.14　吸气管内径计算值

吸气管内壁面处剪切力τ_w表达式为

图5.15　吸气管内制冷剂流速计算值

将压力梯度（按0.15℃/m饱和温度梯度换算）和图5.14中的吸气管内径代入式（5.11）可计算得到吸气管内壁面处剪切力，计算结果如图5.16所示。从图5.16中可以看出，蒸发温度相同时，R-410A的吸气管内壁面剪切力依次大于R-32和R-134a的吸气管内壁面剪切力；蒸发温度下降时，按前述设计壁面剪切力下降，而吸气携带的润滑油粘度增加，剪切力过小对于吸气管内的润滑油回油不利，因此，在实际中需要兼顾压降（饱和温降）和回油效果。

图5.16　吸气管内壁面剪切力计算值

上述计算均未考虑润滑油的影响，润滑油会改变制冷剂和润滑油混合物的动力粘度，导致混合物的动力粘度显著大于气态制冷剂的动力粘度，由式（5.10）和式（5.11）可知，压力梯度和壁面剪切力均相应增加。