[理學(xué)]第五章_孔口、管嘴有壓管道恒定流動(dòng)(編輯修改稿)
2025-04-18 06:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 公式 lKQH 22?33 給水管道中的水流 ， 一般流速不太大 ， 可能屬于紊流的粗糙區(qū)或過渡粗糙區(qū) 。 可近似認(rèn)為 當(dāng) v＜ ， 管流屬于過渡粗糙區(qū) ， hf約與流速 v的 。 故當(dāng)按常用的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算謝齊系數(shù) C求 hf應(yīng)在右端乘以修正系數(shù) k， 即 管道的流量模數(shù) K， 以及修正系數(shù) k可根據(jù)相關(guān)手冊資料得到 。 lKQkhH f 22??流量 Q 作用水頭H 斷面尺寸 d ???????gzAQgHAQcc22??短管 ?????????????gCRACKlhKQf8長管 lKQkhH f 22??HdlQ , ?vQd?4? v 技術(shù) 經(jīng)濟(jì) dHlQ ?,lHQK ?gHQdc 24???壓強(qiáng) 第二節(jié) 簡單管道水力計(jì)算的類型 42 簡單管道水力計(jì)算的基本類型 對恒定流，有壓管道的水力計(jì)算 主要有下列幾種。 一 、 輸水能力計(jì)算 已知管道布置 、 斷面尺寸及作用水頭時(shí) ， 要求確定管道通過的流量 。 計(jì)算如上節(jié)例題 。 二 、 當(dāng)已知管道尺寸和輸水能力時(shí) ， 計(jì)算水頭損失；即要求確定通過 一定流量時(shí)所必須的水頭 。 計(jì)算如下例所示。 例 42 由水塔沿長度 L為 3500m，直徑 d為 300mm的新鑄鐵管向工廠輸水（見圖）。設(shè)安置水塔處的地面高程zb為 ，廠區(qū)地面高程 zc為 ，工廠所需水頭 Hc為 25m。若須保證工廠供水量 Q為 85l/s，求水塔 高度（即地面至水塔水面的垂直距離）。 解 ： 給水管道常按長管計(jì)算 。 由表 41查得 d＝ 300m的新鑄鐵管 K＝ 。 管道內(nèi)流速 故修正系數(shù) k＝ 1。 計(jì)算水頭損失 所需水塔高度為 ＝ smsmAQv /2??????mlKQkh f 4 3 5 0 00 8 2222 ????? ???????? bfcc zhHzH38 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。 特點(diǎn)： 頂部真空一般小于 (78m) 水柱。 一、虹吸管的水力計(jì)算 (短管 ) 第三節(jié) 簡單管道水力計(jì)算 最大吸上真空高度計(jì)算： 1 CC斷面間列能量方程： gvdlgvpZgvpZbeCCC 2)2(2221221111 ??????? ????????p1=pa， v1=0 11 ?? C??gvdlZZppbeCCa2)21()(211 ???? ???????][3)21()(21011 VbebeCCa hHdlldlZZpp????????????????????40 例 1 有一渠道用兩根直徑 d為 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(gè) ， 每個(gè)彎頭的局部水頭損失系數(shù) ξ b為， 若已知進(jìn)口水頭損失系數(shù) ξ c為 ；出口水頭損失系數(shù) ξ 0為 。 試確定： (1)每根虹吸管的 輸水能力； (2) 當(dāng)吸虹管中的 最大允許真空值 hv為 7m時(shí) ， 問虹 吸管的最高安裝 高程是多少 ？ 41 解 ： (1) 本題管道出口淹沒在水面以下 ， 為淹沒出流 。 當(dāng)不計(jì)行近流速影響時(shí) ， 可直接計(jì)算流量： 上下游水頭差為 先確定 λ 值 ， 用滿寧公式 計(jì)算 C， 對混凝土管n＝ 則 故 mz 19910021 ???????611 RnC ?smRnC /)41( 11 216161 ???0 2 22 ???? C g?42 管道系統(tǒng)的流量系數(shù)： 112110 ??????????????becd ??smgzAQ c /9 8 7 32 ???????? ?每根虹吸管的輸水能力： (2) 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(gè)彎頭前 ， 即 BB斷面 。 具體分析如下： 以上游渠道自由面為基準(zhǔn)面 ， 令 BB斷面中心至上游渠道水面高差為 zs， 對上游斷面 00及斷面 BB列能量方程 式中 ， lB為從虹吸管進(jìn)口至 BB斷面的長度 。 gvdlgavgpzgvagpbeBBsa2)(22022201 ????????? ????? 取 則 。02201 ?? agvagvdlzgpgpbeBsBa2)1(2????? ?????? 若要求管內(nèi)真空不大于某一允許值，即 式中 hv為允許真空值， hv＝ 7m。則 即 而 vBa hgpp ???vbeBs hgvdlz ?????2)1(2???gvdlahzbeBvs 2)(2??? ?????gvdlhbeBv 2)1(2??? ????)4 ()1(7222??????????故虹吸管最高點(diǎn)與上游水面高差應(yīng)滿足 zs≤。 45
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