自由出流的作用水头物理意义.PPTVIP

第五章 孔口管嘴管路流动 概述 管嘴出流 3 根据壁厚是否影响射流形状可分 作业 5-3、5-9、5-15、5-20、5-25 校正后的hi 校正后的流量Qi 管段校正流量 ΔQ hi /Qi hi Si 假定流量Qi 管段 环路 -0.1969 73.019 -2.5496 Σ -1.4235 -0.0625 +0.0175 29.154 -2.3323 364.42 -0.08 EC -0.1424 -0.0125 +0.0175 27.330 -0.8199 911.05 -0.03 FE 1.2049 0.0575 +0.0175 14.575 +0.5830 364.42 +0.04 DF 0.1641 0.0289 +0.0175 +0.0014 0.0175 1.960 +0.0196 196.42 +0.01 CD 2 1. 短管的水力计算 类比孔口、管嘴的作用水头 短管的作用水头 1→突扩ζ=1，H0→H 代入，得 SH——管路阻抗　s2/m5 Sp　kg/m7 类比电路：S→R　H(p)→U　Q2→I 非圆管 例：某钢管制风道，断面尺寸为400×200mm2，管长80m，Σζ=2.5，v=10m/s，空气温度t=20℃，求压强损失p 解：解题步骤 （1）当量直径de （2）Re　　t=20℃，υ=15.7×10-6m2/s （3）k/de　　钢管制风道，k=0.15mm （4）λ　　由Re和k/de查莫迪图　 　λ=0.0195 　　　　　 或利用阿里特苏里公式 λ=0.0194 （5）Sp （6）p （7）选型 p→1.2p Q→1.1Q 扬程 略去速度水头 虹吸现象 流速 虹吸管正常工作条件 最大真空度 列1-1和最高断面C-C的能量方程 流量 最大安装高度 2. 长管的水力计算 局部损失（包括速度水头）不计，损失线性下降，总水头线与测压管水头线重合 单位长阻抗——比阻a s2/m6 kg/m8 第五节 管路的串联和并联 1.串联管道 类比电路 例：铸铁管长L=2500m，流量Q=0.25m3/s，作用水头H=25m，为充分利用水头，设计串联管道 解：（1）如按简单长管计算 水力计算表 aH1=0.105→d1=450mm　浪费水头，投资加大 aH2=0.196→d2=400mm　水头不够 （2）设计串联管路 d1=450mm→L1 d2=400mm→L2 解得 2. 并联管道 类比电路 流体的自调性，阻力平衡 例1：某两层楼的供暖立管，管段1的d=20mm，总长20m，Σζ1=15，管段2的d=20mm，总长10m，Σζ2=15，管路λ=0.025，干管总流量Q=1L/s，求Q1和Q2 解：并联 解得 阻力平衡 水平失调 异程→同程 例2：流量Q=4L/s的泵从两个有初始液位差h=0.5m的油箱中吸油，在节点A以前的两条管路有相同的长度l=10m和直径d=50mm，若λ=0.03，不计局部阻力，求：（1）泵开始吸油时，每个油箱流出的流量q1和q2各为多少？ 解： A点连续性方程 解得 （1） 必须pA≥0，列低油箱到A点的能量方程 会出现高位油箱向低位油箱倒灌的现象 注意：因q1=0，故q2=Q， 解得z≥1.27m （2）当h是多少时，由低位油箱流出的q2=0？ （4）当z为多高，高位油箱泄空后空气不会进入泵 内，且又可使低位油箱可泄空？ 令q2=0，解得h=1.27m （3）当h1.27m时会出现什么情况？ 在并联管道上，因为流量不同，所以虽然各单位重量液体_____ 相同，但通过各管的水流所损失机械能总量却不相同。 A、表面张力； B、粘滞力； C、测压管水头线； D、水头损失。 第六节 管网计算基础 根据流动路径的确定性可将管网分为：枝状管网和环状管网，管网的任一管段的流向都是确定的，唯一的，该管网属于枝状管网。若管网中有的管段的流动方向是不确定的，则存在两种可能，该管网属于环状管网。 1. 枝状管网的水力计算（两类） （1）管网布置已定（Li，ζ，用户Qc，末端压力pc或hc），求di，作用压力p或H——新建管网 a.由连续性方程确定节点流量 b.由流量确定各管段管径 ve——经济流速（规范要求） c. 由控制线确定作用压力 或 d. 阻力平衡，调整支管管径 （2）管网布置和作用压力已定，求di——校核计算，扩建管网 a. 由连续性方程确定节点流量 b. 由控制线确定水力坡度 l’——局部损失折算成沿程损失的长度，称为局阻的当量长度（手册可查） c.由各管段J相等条件，计算各管段管径和损失 d.校核 e.计算支管管径，并进行阻力平衡 →标准化 2. 环状管网的水力计算 （1）节点方程 （2）回路