水力學第6章有壓管流(已修改)
2025-05-26 16:18 本頁面
【正文】 第 6 章 有壓管流 有壓管流指液體在管道中的滿管流動。除特殊點外， 管中液體的相對壓強一般不為零，故名。 根據(jù)沿程水頭損失與局部水頭損失的比例，有壓管 流分為短管出流與長管出流 。 短管出流指水頭損失中沿程水頭損失與局部水頭損 比例相當、均不可以忽略的有壓管流；如虹吸管或建筑 給水管等。 長管出流則是與沿程水頭損失相比，局部水頭損失 可以忽略或按比例折算成沿程水頭損失的有壓管流；按 連接方式，長管又有簡單管路與復雜管路之分 ,如市政 給水管道等。 短管的水力計算 基本公式 短管水力計算可直接應用伯努利方程求解，也可將伯努利 方程改寫成工程應用的一般形式，然后對短管進行求解。 短管出流有自由出流和淹沒出流之分。 液體經(jīng)短管流入大氣為自由出流。 設一短管，列 12斷面伯努利方程，得 1 1 2 2 0 0 v H lhgH ?? 22v?式中水頭損失可表示為 解出流速 gdlhhhl 22mfv?????? ???? ???? ζ?gHDl21????ζ??v流量為 gHAAQ 2s??? v令 為短管管系流量系數(shù) ????ζDl??? 1s 液體經(jīng)短管流入液體為淹沒出流。 管系流量系數(shù)為 流量計算與自由出流相同，即 gHAQ 2s?????ζDl??1s0 0 H v 1 1 2 2 基本問題 第一類為已知作用水頭、管長、管徑、管材與局部變 化，求流量，見 p117 [例 61]。 第二類為已知流量、管長、管徑、管材與局部變化， 求作用水頭，見 p118 [例 62]。 第三類為已知作用水頭、流量、管長、管材與局部變 化，求管徑，見 p119 [例 63]。 長管的水力計算 直徑與流量沿程不變的管道為簡單管道。 列 12斷面伯努利方程。 fhH ? 對于長管來說，局部水頭 損失（包括流速水頭）可忽略 1 1 2 2 H 不計，于是有 簡單管道 引入達西公式 式中 s = al 稱為管道的阻抗， a 則稱為比阻。于是 222522f π82 sQa l QlQDggDlh ???? ?? v22 SQa l QH ??為簡單管道按比阻計算的基本公式。 可按曼寧公式計算比阻。 在阻力平方區(qū)，根據(jù)曼寧公式可求得 Dna ?上式計算結(jié)果也可通過查表 61求得。 【 解 】 首先計算作用水頭 m9)2545()1861( ?????H【 例 1】 采用鑄鐵管由水塔向車間供水。已知水管長 2500m， 管徑 400mm，水塔地面標高 61m，水塔高 18m，車間地面 標高 45m，供水點要求最小服務水頭 25m，求供水量。 然后查表求比阻，查表 61 62 m/?a求得流量為 s/ 5 0 9 3???? alHQ求得比阻 查表 61，求管徑 【 例 2】 其他條件同 【 例 1】 ，供水量增至 m3/s，求管徑。 【 解 】 作用水頭不變 6222 m/9 ???? lQHa D = 450mm， a = s2/m6 ； 可見，所需管徑界于上述兩種管徑之間，但實際上無此規(guī) m9)2545()1861( ?????H D =
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