流体力学-lecture12-孔口管嘴(1次课).pptxVIP

?5-1 层流与紊流的概念?5-2 均匀流的沿程损失?5-3 圆管中的层流流动?5-4 紊流流动的特征?5-5 紊流的沿程损失重点 局部损失的特点、典型局部损失的计算公式 局部水头损失的叠加原理 边界层的基本概念和特点 绕流阻力计算公式 减小流动阻力的基本方法?5-6 流动的局部损失?5-7 边界层与绕流阻力上讲复习§6孔口管嘴出流与有压管流给排水工程——各类取水孔口水利工程——水闸采用泄水孔口放水、滴灌通风工程——门、窗、洞口、布风器的气流流量检测设备中的流动——气动检测民用工程——喷泉、水力清洗、消防高压水枪水力机械化施工——水枪、水力切割（水刀）孔口流动工程应用管嘴流动有压流动有压管流——是市政建设、给水排水、采暖通风、交通运输、水利水电等工程中最常见的流动。§6孔口管嘴出流与有压管流?6-1 薄壁孔口出流?6-2 管嘴出流?6-3 有压管道恒定流?6-4 管网流动计算基础流量流速压强连续性方程能量BN方程能量损失规律研究对象——研究内容——§6-1薄壁孔口出流? 几个概念?孔口出流?薄壁孔口（小孔口、大孔口）?自由出流（流入大气）薄壁小孔口(H=10d)恒定出流公式?自由出流（大气）§6-1薄壁孔口出流流速系数流 速流 量收缩系数流 量流量系数全部、非全部收缩；完善、不完善收缩§6-1薄壁孔口出流?淹没出流§6-1薄壁孔口出流流 量大孔口出流流量系数见表6-1? =0.7~0.9[例6-1]矩形平板闸门下出流已知闸门宽度B=6m，闸门前水深H=5m，闸门开口高度h=1.1m，闸门后收缩断面水深hc=1m，流量系数0.6不计底部摩擦力，求水流对闸门的推力。§6-1薄壁孔口出流[解]流量y xF0FcR流速动量方程求作用力§6-1薄壁孔口出流泄空时间 孔口非恒定出流 §6-1薄壁孔口出流理论流速流速系数[例6-2] 求孔口流速系数 解：§6-2管嘴出流?几个概念?管嘴出流（短管3 ~ 4d，出口满管）?孔口出流与管嘴出流的区别——后者出流能力大§6-2管嘴出流流量管嘴出流流量公式 对0-0与b-b断面列BN方程 §6-2管嘴出流柱状管嘴内的真空度 对c-c与b-b断面列BN方程 §6-2管嘴出流常温下，水的饱和蒸汽压为 空化、空蚀现象与管嘴使用条件 §6-2管嘴出流c 圆锥形收敛喷嘴——喷嘴d 圆锥形扩张喷嘴——扩压器e 流线形圆管嘴其它常用管嘴的出流§6-2管嘴出流其它常用管嘴的出流§6-3有压管道恒定流计算?几个概念?有压管道、有压涵管?长管（?）、短管（?， ）?简单管道、复杂管道§6-3有压管道恒定流计算管道系统阻力系数管道系统流量系数作用水头等径短管恒定流出流计算 1、自由出流§6-3有压管道恒定流计算2、淹没出流§6-3有压管道恒定流计算1）已知 ，求作用水头H或各断面的压强P供水经济流速2）已知 ，求流速或流量假定流态，再检验和修改3）已知 ，求管径3、短管恒定出流的设计问题和计算方法§6-3有压管道恒定流计算取1-1，c-c断面，列能量方程[例6-3]虹吸管的计算§6-3有压管道恒定流计算已知设计管径d[例6-4]离心泵吸水管的计算[例6-3]确定有压涵管直径,p186往往需要进行迭代计算！？d=1m§6-3有压管道恒定流计算迭代计算——以直代曲——非线性问题线性化牛顿迭代法§6-3有压管道恒定流计算[例6-4]确定水泵管道系统的参数p187已知：流量、长度和高度、沿程阻力系数、最大真空度，水泵效率，求：管道直径、水泵扬程、轴功率、安装高度§6-3有压管道恒定流计算比阻管道阻力率（阻抗） 流量模数 长管简单管道恒定流计算长管不计流速水头，其作用水头H只用于克服沿程损失hf见p146§6-3有压管道恒定流计算管路特性曲线 水流中的水位差H 相当于电流中的电位差V，水流中的流量Q 相当于电流中的电流强度I，因而电路中的电阻R 就类似于水流中的阻力率。反映V＝RI关系的直线称为电路特性曲线，反映H＝S′Q2关系的曲线称为管路特性曲线。 电路特性曲线 §6-3有压管道恒定流计算简单管道串联并联计算阻力率S′中包含着沿程阻力系数λ，随雷诺数变化。若在紊流平方阻力区，λ与雷诺数无关，此时S′是常量 串联管路特点§6-3有压管道恒定流计算并联管路特点 需要注意并联管路各段上的水头损失相等并不意味着它们的能量损失也相等。因为各段阻力不同，流量也就不同，以同样的水头损失乘以不同的重量流量所得到的各段功率损失是不同的。 §6-3有压管道恒定流计算（1）管段阻力方程。任一管段I的沿程水头损失hfi与该管段流量Qi的关系能够表示成 其中，Np为管段总数，Si为管段I的比阻。（2）节点