流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)5管路計(jì)算(編輯修改稿)
2024-11-30 23:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 123a b圖 并聯(lián)管路 0Q ??1 2 3Q Q Q Q? ? ? 并聯(lián)管路 管路的計(jì)算 17 并聯(lián)節(jié)點(diǎn) a、 b間的阻力損失，從能量平衡觀點(diǎn)來看，無論是 1支路、 2支路、 3支路均等于 a、 b兩節(jié)點(diǎn)的壓頭差。于是 （式 ） 設(shè) S為并聯(lián)管路的總阻抗， Q為總流量，則有 而 將上式整理得出： 1 2 3w w w wa bh h h h ?? ? ?2233222211 SSQSQS ???1 2 31 2 31 2 3, , ,w a b w w wh h h hQ Q Q QS S S S?? ? ? ?3211111SSSS ???（式 ） （式 ） 管路的計(jì)算 18 于是得到并聯(lián)管路計(jì)算原則：并聯(lián)節(jié)點(diǎn)上的總流量為各支管中流量之和；并聯(lián)各支管上的阻力損失相等。總的阻抗平方根倒數(shù)等于各支管阻抗平方根倒數(shù)之和。 現(xiàn)在進(jìn)一步分析（ ）式，將它變?yōu)椋? 寫成連比形式： 此式即為并聯(lián)管路流量分配規(guī)律。它的意義在于，各分支管路的管段幾何尺寸、局部構(gòu)件確定后，按照節(jié)點(diǎn)間各分支管路的阻力損失相等，來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。 331 2 2 12 1 3 2 1 3。 S S Q SQ S Q S Q S? ? ?1 2 31 2 31 1 1: : : :Q Q QS S S? 管路的計(jì)算 19 【 例 】 某兩層樓的供暖立管，管段 1的直徑為20mm，總長(zhǎng)為 20m， 。管段 2的直徑為20mm，總長(zhǎng)為 10m， 。管路的 λ=，干管中的流量 Q=1 103m3/s，求 Q1和 Q2。 151 ???152 ???ab圖 例 管路的計(jì)算 20 由簡(jiǎn)單管路組合而成的分支管路如圖 ，是由三個(gè)吸氣口，六根簡(jiǎn)單路，并、串聯(lián)而成的排風(fēng)枝狀管網(wǎng)。 根據(jù)并、串聯(lián)管路的計(jì)算原則，可得到該風(fēng)機(jī)應(yīng)具有的壓頭為 （ ） 風(fēng)機(jī)應(yīng)具有的風(fēng)量為 Q3Q2Q1213456781 4 5 5 6 7 8w w wpH h h h? ? ? ? ?? ? ? ?1 2 3Q Q Q Q? ? ?圖 分支管路 管路的計(jì)算 分支管路 21 在節(jié)點(diǎn) 4，存在著 14管段、 34管段兩根并聯(lián)的支管。通常以阻力最大的一支參加阻力疊加。而另外一支則不應(yīng)加入，只按并聯(lián)管路的規(guī)律，在滿足流量要求下，與第一支管進(jìn)行阻力平衡。 工程中常遇到的管路水力計(jì)算，是在已知各用戶所需流量 Q及末端要求壓頭 hc的條件下，求管徑 d和作用壓頭 H。因?yàn)楣苈凡贾靡讯?，則管長(zhǎng) l和局部阻力的型式和數(shù)量均已確定。這類問題先按流量 Q和規(guī)定流速 v求管徑 d。所謂規(guī)定流速，是根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)要求所規(guī)定的流速。各類管路有不同的規(guī)定流速，可在設(shè)計(jì)手冊(cè)中查得。在管徑 d確定之后，對(duì)分支管路便可按式（ ）進(jìn)行阻力計(jì)算。然后按總阻力及總流量選擇泵或風(fēng)機(jī)。 管路的計(jì)算 22 在有壓管路中，由于某些外界原因，例如閥門的突然啟閉、水泵機(jī)組突然停車等，使管中流速突然發(fā)生變化，從而導(dǎo)致壓強(qiáng)大幅度急劇升高和降低，這種交替變化的水力現(xiàn)象稱為水擊，又稱為水錘。水擊發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的升壓值可達(dá)管路正常工作壓強(qiáng)的幾十倍、甚至上百倍。這種大幅度的壓強(qiáng)波動(dòng)，具有很大的破壞性。往往會(huì)引起管路系統(tǒng)強(qiáng)烈振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成閥門破裂、管路接頭脫落、甚至管路爆裂等重大事故。 管路內(nèi)水流速度突然變化是產(chǎn)生水擊的外界條件，而水流本身具有慣性及壓縮性則是產(chǎn)生水擊的內(nèi)在原因。 水擊現(xiàn)象 有壓管路中的水擊 23 由于水與管壁均為彈性體，因而當(dāng)水擊發(fā)生時(shí)，在強(qiáng)大的水擊壓強(qiáng)的作用下，水與管壁都將發(fā)生變形，即水的壓縮與管壁的膨脹。在水及管壁彈性變形力與管路進(jìn)口處水池水位恒定水壓力的相互作用，以及水流慣性的作用下，將使管中水流發(fā)生周期性減速增壓與增速減壓的振蕩現(xiàn)象。如果沒有能量損失，則這種振蕩現(xiàn)象將一直周期性地傳播下去，如 圖 。 p0P△p實(shí)際曲線理論曲線t圖5.8 水擊強(qiáng)度 隨時(shí)
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