水力及水能计算 水力及水能计算 项目三有压管道水力分析与计算任务1.pptVIP

任务1 简单管道水力分析与计算 1.2.4 长管和短管（不以长短区分） 根据压力管道中水流的沿程水头损失、局部水头损失及流速水头所占比重的大小，将有压管道分为长管及短管两类。 项目4 有压管流水力计算 * 1.2.4 长管和短管（不以长短区分） 项目4 有压管流水力计算 （1）长管是指水头损失以沿程水头损失为主，其局部水头损失和流速水头值很小（两项之和只占沿程水头损的5％以下）、计算时可以忽略不计的管道； 注意，长管和短管并不是从管道的长短来区分的。 （2）短管是指管道中局部水头损失和流速水头值较大（约占沿程水头损失的5％以上）、计算时不能忽略的管道。 * 1.3 压力管流水力计算的类型 项目4 有压管流水力计算 （1）在给定水头、管线布置和断面尺寸的情况下，计算管道通过的流量。 （2）当管线布置、管道尺寸和输水能力一定时，计算水头损失，即要求确定通过一定流量时所必须的水头。 （3）管线布置、作用水头已定，当要求输送一定流量时，计算所需的断面尺寸（圆形管道即计算管道直径）。 * 1.3 压力管流水力计算的类型 项目4 有压管流水力计算 （4）给定断面尺寸、作用水头和流量，要求确定管道各断面压强的大小 * 2.1 自由出流 项目4 有压管流水力计算 以管道出口为基准面0-0，建立断面1-1 和断面2-2之间的能量方程 * 2.1 自由出流 项目4 有压管流水力计算 * 2.1 自由出流 项目4 有压管流水力计算 上式中， 令 ， ， ，并以总水头 ， 代入上式得 该式表明管道的总水头的一部分转化为出口的流速水头，另一部分则在流动过程中形成水头损失。 * 2.1 自由出流 项目4 有压管流水力计算 上式中， 令 ， ， ，并以总水头 ， 代入上式得 该式表明管道的总水头的一部分转化为出口的流速水头，另一部分则在流动过程中形成水头损失。 * 2.1 自由出流 项目4 有压管流水力计算 水头损失计算 * 2.1 自由出流 项目4 有压管流水力计算 * 2.1 自由出流 项目4 有压管流水力计算 行近流速如很小，可忽略不计 * 2.1 自由出流 管道平均流速 项目4 有压管流水力计算 设管道过水断面面积为A，则管道通过的流量为 * 管道出口淹没在水下称为淹没出流。 取符合渐变流条件的断 面1-1和2-2，列能量方程 因 则有 在淹没出流情况下，包括行进流速的上下游水位差z0完全消耗于沿程损失及局部损失。 项目4 有压管流水力计算 2.2淹没出流 * 因为 整理后可得管内平均流速 通过管道的流量为 式中， 称为管道系统的流量系数。 当忽略掉行近流速时，流量计算公式为 项目4 有压管流水力计算 * 2.3管径确定 （1）管道的输水量Q，管长l已知，要求选定所需的管径及相应的水头。从技术和经济条件综合考虑。 1）管道使用要求： 管中流速大产生水击，流速小泥沙 淤积。 2） 管道经济效益：管径小，造价低，但流速大，水头损失也大，抽水耗费也增加。反之管径大，流速小，水头损失减少，运转费用少，但管道造价高。 当根据技术要求确定流速后管道直径即可由右式计算： * 2.3管径的确定 （2）在管道流量、布置情况和水头均已知的情况下，管径实际是一个确定的值，这种情况下应该用水力学的基本原理和方法求解，我们称之为“水力学法”。 1．管道的输水能力、管长l及管道的总水头H均已确定。 管道直径，流量系数 与管径有关，需用试算法确定。 * 2.4有压泄水隧洞水力计算（淹没出流） * 2.4有压泄水隧洞水力计算（自由出流） a为出口断面洞高 * 2.4有压泄水隧洞水力计算（淹没出流） * 2.5绘制总水头线和侧压管水头线 （一）、绘制总水头和测压管水头线的具体步骤 （二）、绘制总水头线和测压管水头线应注意的问题 1.沿程水头损失沿管均匀分布，局部水头损失发生在局部边界突变的概化断面上。 2.在等直径的管段中，测压管水头线与总水头线平行。 3.进口的边界条件 4.出口的边界条件 5.测压管水头线可以上升或下降，但总水