有壓管道中的恒定流(編輯修改稿)
2025-04-18 04:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。試確定倒虹吸管直徑 d。 gzdgzAQ cc 2422??? ??gzQdc 24?????????dlc1 因為沿程阻力系數(shù) λ或謝才系數(shù) C都是 d 的復雜函數(shù)，因此需用 試算法 。 解：倒虹吸管一般作短管計算 。 本題管道出口淹沒在水下；而且上下游渠道中流速相同 ， 流速水頭消去 。 因 所以 而 11 166 21 1 0 . 8( ) 5 4 . 6 2 m / s0 . 0 1 4 4CR n? ? ?0 2 6 22 ???? C g?500 26 1210 ???????????????becdl ??43 0 . 9 7 m0 . 5 3 1 3 . 1 4 2 9 . 8 3d???? ? ?先假設 d＝ ， 計算沿程阻力系數(shù)： 故 又因 可求得 與假設不符 。 1 16 21 0 . 9 5( ) 5 6 . 2 1 m / s0 . 0 1 4 4C ??0 2 4 2 ????500 24 1?????c? ??43 0 . 9 4 5 m0 . 5 5 8 3 . 1 4 2 9 . 8 3d ???? ? ? ?故再假設 d=， 重新計算： 得 因所得直徑已和第二次假設值非常接近 ， 故采用管徑 d為 。 wiiiii hgvzHgp ????221?? 、 水頭和流量的管道 ， 要求確定管道各斷面壓強的大小 先分析沿管道總流測壓管水頭的變化情況 ， 再計算并繪制測壓管水頭線 。 因為流量和管徑均已知各斷面的平均流速即可求出 ，入口到任一斷面的全部水頭損失也可算出 。 該點壓強為 由此可繪出總水頭線和測壓管水頭線 。 管內(nèi)壓強可為正值也可為負值 。 當管內(nèi)存在有較大負壓時 ， 可能產(chǎn)生空化現(xiàn)象 。 二 、 簡單管道水力計算實例 虹吸管是一種壓力輸水管道 ， 其頂部高程高于上游供水水面 。 頂部真空理論上不能大于 10m ， 一般其真空值小于 ( )；虹吸管長度一般不大 ， 應按短管計算 。 特點： 7 8m2HO例 54 有一渠道用兩根直徑 d為 來跨過山丘 （ 見圖 ） ， 渠道上游水面高程 ▽ 1為， 下游水面高程 ▽ 2為 ， 虹吸管長度 l1為8m， l2為 12m， l3為 15m， 中間有 600的折角彎頭兩個 ，每個彎頭的局部水頭損失系數(shù) ξb為 ， 若已知進口水頭損失系數(shù) ξc為 ；出口水頭損失系數(shù) ξ0為 。 試確定： (1)每根虹吸管的輸水能力； (2) 當吸虹管中的最大允許真空值 為 7m時 ， 問虹吸管的最高安裝高程是多少 ？ vh12 100 99 1 mz ? ? ? ? ? ? ?611 RnC ?11 166 21 1 1( ) 5 6 . 7 m / s0 . 0 1 4 4CR n? ? ?0 2 22 ???? C g?解： (1)本題管道出口淹沒在水面以下 ， 為淹沒出流 。當不計行近流速影響時 ， 可直接計算流量： 上下游水頭差為 先確定 λ值 ， 用曼寧公式 計算 C， 對混凝土管 n＝ 則 故 13512110 ??????????????becd 1 ??2 12 2 1 / s4cQ A gz??? ? ? ? ? ? ?管道系統(tǒng)的流量系數(shù)： 每根虹吸管的輸水能力： gvdlgavgpzgvagpbeBBsa2)(22022201 ????????? ?????。02201 ?? agvagvdlzgpgpbeBsBa2)1(2????? ??????(1)虹吸管中最大真空一般發(fā)生在管子最高位置 。 本題中最大真空發(fā)生在第二個彎頭前 ， 即 BB斷面 。 以上游渠道自由面為基準面 ， 令 BB斷面中心至上游渠道水面高差為 ， 對上游斷面 00及斷面 BB列能量方程 式中 ， 為從虹吸管進口至 BB斷面的長度 。 取 則 Blsz具體分析如下： 式中 為允許真空值 ， ＝ 7m。 則 vBa hgpp ???vbeBs hgvdlz ?????2)1(2???gvdlahzbeBvs 2)(2??? ?????gvdlhbeBv 2)1(2??? ????2222 0 1 . 9 8 57 ( 1 0 . 0 2 4 0 . 5 0 . 3 6 5 ) 6 . 2 4m3 . 1 4 11 2 9 . 8 ( )4? ? ? ? ? ? ? ???若要求管內(nèi)真空值不大于某一允許 ， 即 即 而 故虹吸管最高點與上游水面高差應滿足 ≤ 。 vh vhsz二 、 水泵裝置的水力計算 在設計水泵裝置系統(tǒng)時 ， 水力計算包括吸水管及壓力水管的計算
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