第五章 孔口管嘴管路流动-解.pptVIP

第五章 孔口管嘴管路流动 对A—A液面与C—C断面列能量方程： 二.气体淹没出流 其中， 。 1. 管道的分类 1.按结构划分： ①简单管路：管径不变，没有分叉（即流量相同）的管道。 ②复杂管路：两根或两根以上的简单管道组合成的管道系统。 Ex5—5. 已知： m2， m， ， m3/s， m2/s 求： 解： mm， m， m/s， ， 查Moody图 2.水泵系统管路计算 对1、C两断面列能量方程： 二、并联管路 并联节点上的总流量为各支管中流量之和；并联各支管上的阻力损失相等，总的阻抗平方根倒数等于各支管阻抗平方根倒数之和－并联管路计算原则 －并联管路流量分配规律 意义：各分支管路的管段几何尺寸、局部构件确定后，按照节点间各分支管路的阻力损失相等，来分配各支管上的流量，阻抗S大的支管其流量小，S小的支管其流量大。 阻力平衡－满足用户需要的流量下，设计合适的管路尺寸及局部构件，使各支管上的阻力损失相等。 解： 解之得： m3/s， ? m3/s Ex5—7.已知： m， m， ； m， ， ， m3/s m 求： 及 一、枝状管网 第六节 管网计算基础 风机应具备的流量 风机压头： 计算类型： 1. 管路布置已定，即管长l、局部构件的型式和数量均已确定。在已知各用户所需流量Q及末端要求压头hc的条件下，求管径d、作用压头H。 依限定流速v求d,然后对枝状管网进行阻力计算。按总阻力及总流量定泵或风机。 限定流速：专业中根据技术、经济要求所确定的合适速度在这个速度下输送流量经济合理。 求管径d，并定出局部构件型式和尺寸 2.已有泵或风机，即已知作用水头H，并知用户所需流量Q及末端水头hc，在管路布置之后已知管长l，求管径。 先求单位长度可以损失的水头： 局部阻力当量长度 最后进行校核，并计算出总阻力与已知水头核算 二、环状管网 任一节点流入流出的流量相等。 任一闭合环路中，如规定顺时针方向流动的阻力损失为正，反之为负，则各管段阻力损失的代数和必等于零。 * 本章中，将运用前几章中介绍的流体力学理论，主要是(总流)连续性方程、能量方程和能量损失规律，研究孔口、管嘴与有压管道的过流能力（流量）、流速及压强的计算及其工程应用。另外还将简单介绍有压管中的水击现象。 孔口、管嘴出流与有压管流是工程中最常见的流动现象。例如通风工程中通过门、窗的气流；给排水工程中的各类取水；泄水孔口中的水流，以及某些流量测量设备中的流动等。均与孔口出流有关。消防水枪、水力机械化施工用的水枪属于管嘴出流。有压管流则是市政建设、给水排水、采暖通风、热能动力、等工程中最常见的流动。因此，研究这种流动现象的基本特性与计算方法具有重要的工程实际意义。 第一节 薄壁孔口自由出流 一、孔口自由出流 在盛有流体的容器上开孔后，流体会通过孔口流出容器，这种流动称为孔口出流。液体自孔口出流到大气中为孔口自由出流，出流到充满液体的空间，为淹没出流 若孔口具有尖锐边缘，或容器壁的厚度较小而不影响孔口出流（即出流流股与孔口壁接触仅是一条周线），称这种孔口为薄壁孔口。液体经孔口流入大气的出流称为自由出流。若孔壁厚度和形状促使流股收缩后又扩开，与孔壁接触形成面而不是线，这种孔口称为厚壁孔口或管嘴。 收缩断面在出流流股距孔口1/2 d处，断面收缩达到最小,改断面称收缩断面。收缩断面前为急变流，收缩断面后为渐变流 若令 出口流速 H0称为作用水头，是促使出流的全部能量，包括A、C间的位差、压差和上游速度头 自由液面、自由出流时：H0=H 孔口出流量 ： 其中 ，称为流速系数，它表示无能量损失时，理想流速与实际流速之比: 其中， 为孔口收缩系数。 称为流量系数