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壓力管路、孔口、噴嘴出流(已修改)

2025-06-07 05:13 本頁面
 

【正文】 1/15 第七章 壓力管路、孔口、管嘴 167。 1 簡單長管的水力計(jì)算 167。 2 復(fù)雜管路的水力計(jì)算 167。 3 短管的水力計(jì)算 167。 4 水擊現(xiàn)象 167。 5 孔口與管嘴 2/15 167。 71 簡單長管的水力計(jì)算 前面兩章詳細(xì)介紹了流體流動的基本原理 。 介紹這些基本原理的目的是為了工程應(yīng)用 , 尤其是石油工程方面的應(yīng)用 。 一個(gè)很重要的方面是應(yīng)用于管路的水力計(jì)算 , 而管路水力計(jì)算的目的是設(shè)計(jì)管路及優(yōu)化使用管路 。 167。 71 簡單長管的水力計(jì)算 液體在一定的壓差作用下流動的管路,稱為壓力管路。壓力管路水力計(jì)算時(shí),根據(jù)沿程水頭損失和局部水頭損失所占比例,分為兩類: ①長管 :局部水頭損失和流速水頭在能量方程中所占的比重較小,以致在計(jì)算中可以忽略不計(jì)的壓力管路; ②短管 :局部水頭損失和流速水頭在能量方程中所占的比重較大,以致在計(jì)算中不能忽略的壓力管路。 辨析① :長管和短管并不是按照幾何長度來劃分的,而是按照局部水頭損失以及流速水頭所起的作用來劃分的。 辨析② :一般來說,室外管路多屬于長管,如油田的地面集輸管路和外輸管路。室內(nèi)管線多屬于短管,如聯(lián)合站、計(jì)量間內(nèi)管件較多的管路。 簡單長管 是指液體從入口到出口均在同一等直徑管道中流動,沒有出現(xiàn)流體的分支或匯合的管路。 復(fù)雜管路 ,如串聯(lián)管路、并聯(lián)管路、分支管路和管網(wǎng)等。 167。 71 簡單長管的水力計(jì)算 忽略局部水頭損失和速度水頭,能量方程為: 1212 fppz z hgg? ? ? ???44Re vd ρ v d Q ρ Qσ μ π d σ π d μ? ? ? ?2 2 2 22 2 2 5 58 0 . 0 8 2 62 ( / 4 2)fL v L Q Q L Q Lh λ λ λ λD g D π Dg π g D D? ? ? ?①對于層流流動 ②對于紊流的水力光滑 ③紊流混合摩擦區(qū)、完全粗糙區(qū) 6 4 6 4 1 64Reπ D σλQ Qπ d σ? ? ?0 . 2 50 . 2 50 . 3 1 6 4 0 . 3 1 6 4 ( )R e 4π D νλQ??查莫迪圖或其他公式 沿程水頭損失的達(dá)西公式 注: ???????? ???? ?? ???????? d?25mmf mQ ν Lh βD??? 也可以把阻力系數(shù)代入,進(jìn)一步寫成系數(shù), 具體取值見表 71 m?與167。 71 簡單長管的水力計(jì)算 工程實(shí)際中,簡單長管的設(shè)計(jì)計(jì)算問題可歸結(jié)為以下三類: ①第一類問題:已知地形、流體性質(zhì)、 輸送量 、 管路幾何尺寸 ,計(jì)算管路的 水頭損失 或者壓降; ②第二類問題:已知地形、流體性質(zhì)、 管路幾何尺寸 和 允許壓降 ,計(jì)算管路的 輸送量 ; ③第三類問題:已知地形、流體性質(zhì)、 輸送量 、管長, (壓降未知 ),設(shè)計(jì)計(jì)算 最佳管徑 。 對于第一類問題,根據(jù)已知條件可以直接計(jì)算得到結(jié)果。對于后兩類問題,由于輸送量或者管徑未知,無法求取流體流動的雷諾數(shù),即無法判斷流態(tài)也不能確定摩擦系數(shù),需要采用試算法或迭代法求解。 2 2 2 22 2 2 5 58 0 . 0 8 2 62 ( / 4 2)fL v L Q Q L Q Lh λ λ λ λD g D π Dg π g D D? ? ? ?167。 71 簡單長管的水力計(jì)算 已知管徑、管長和地形(即管路起點(diǎn)和終點(diǎn)的地面標(biāo)高),根據(jù)給定的輸送量,計(jì)算管路中的壓降。這類問題無論是在管路初步還是正式設(shè)計(jì)的計(jì)算中,都會經(jīng)常遇到。解決這類問題的計(jì)算步驟是: ① 根據(jù)給定的流量,管徑和液體性質(zhì),算出雷諾數(shù),確定流動狀態(tài); ② 確定沿程阻力系數(shù) ,計(jì)算水頭損失 hf; ③ 由能量方程計(jì)算壓降。 1212 fppz z hgg? ? ? ???44Re σ d ρ v d Q ρ Qγ μ π d σ π d μ? ? ? ?2 2 2 22 2 2 5 58 0 . 0 8 2 62 ( / 4 2)fL v L Q Q L Q Lh λ λ λ λD g D π Dg π g D D? ? ? ?① ② ③ λ167。 71 簡單長管的水力計(jì)算 已知管徑、管長和地形,在一定壓降限制下,確定當(dāng)某種液體通過時(shí)最大輸送量。由于流量是未知數(shù),無法先判別流動狀態(tài),可用試算法。計(jì)算步驟為: ① 利用能量方程求出水頭損失 hf 值; ② 然后假設(shè)流動狀態(tài), 沿程阻力系數(shù) ,求出輸送量 Q; ③ 驗(yàn)算流態(tài),如果假設(shè)正確則所求得的輸送量為正確值,否則重新假設(shè)。 λ1212 fppz z
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