環(huán)境工程原理第三章5-6節(jié)-資料下載頁
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【正文】 ＋ u3 （ 3） 聯(lián)立 (1)、 (2)、 (3)式，解得 u＝ ＝ ＝ （ 2） u3很小， 因此先假設(shè)當(dāng)一樓閥全開時三樓沒水， 此時輸水系統(tǒng)為簡單管路。 在截面 11和 22之間列伯努利方程 221 A A 21 1ll uuzgdd? ? ??? ??? ? ? ????? 閥 全 開 22 uu ?????? ?????????解得： u＝ 校核假設(shè)是否正確 。 若壓力以表壓表示，則分支點 A所在截面總機(jī)械能為 222 A 2t A 222223 .4 9 2 3 .4 90 0 0 .0 2 7 6 .42 0 .0 2 7 25 7 .2 5 J/kgpluuE z gd??????? ? ? ? ???????? ? ? ? ? ? ??????閥 全 開而 33’截面的總機(jī)械能為 233t 3 3 3 6 9 . 8 1 5 8 . 8 6 J /k g2puE z g z g?? ? ? ? ? ? ?可見， Et3＞ EtA，因此三樓沒水流出的假設(shè)成立。 【 例題 】 某廠建一水塔 ， 將 20℃ 水分別送至第一 、 第二車間吸收塔中 。第一車間吸收塔為常壓 ， 第二車間吸收塔內(nèi)壓力為 20kPa (表壓 )。 總管為 ?57? ， 管長為 (30+z0) m， 通向兩吸收塔支管均為 ?25? ， 管長分別為 28m和 15m (以上各管長均已包括所有局部阻力的當(dāng)量長度在內(nèi) )。 噴嘴阻力損失可忽略 。 鋼管的絕對粗糙度 ?=。 現(xiàn)要求向第一車間吸收塔供應(yīng) 1800kg/h的水 ， 向第二車間吸收塔供應(yīng) 2400kg/h的水 ， 確定水塔離地面至少多高才行 ？ 已知 20?C水黏度 μ=1 103Pa?s， ?可用下式計算： 0 . 2 3680 . 1Red?? ???????? 0 0 例 1 附圖 3m 5m 水塔 吸收塔一 吸收塔二 z0 2 2 大氣壓 1 1 ?57? （ 30+z0） ?25? 28m 15m 20kPa 1800kg/h 2400kg/h 常壓 解：這是分支管路設(shè)計型問題 ， 可沿兩分支管路分別計算所需的 z0， 從中選取較大者 。 ? ? smdmmu /1 0 0 413 6 0 02 4 0 01 8 0 041 2221 ??????????? ? ? ?1234 4 1 8 0 0 2 4 0 0 3 6 0 0R e 2 9 7 2 40 . 0 5 1 1 0mmdud?? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ?0 0 ??d?總管： 9 7 2 ??????? ??? ?通向吸收塔一管路流速為： smdmu /1 0 0 413 6 0 01 8 0 041 22111 ???????? 3600180044Re 3111 ??????????? dm 1??d? 1 8 4 7 1 ??????? ??? ?通向吸收塔一管路流速為： smdmu /1 0 0 413 6 0 02 4 0 041 22222 ???????? 3600240044Re 3222 ??????????? dm 2??d? 2 4 6 3 2 ??????? ??? ?解之得： mz 0 ?以吸收塔一為控制單元 ， 在 0和 1斷面間列衡算方程： 2 2 2 2100 1 1 10 1 112 2 2 2llup u p u ug z g zdd????? ? ? ? ? ? ???2 28 2 z30 2 22020 ????????z以吸收塔二為控制單元 ， 在 0和 2斷面間列衡算方程： 2 2 2 2200 2 2 20 2 222 2 2 2llup u p u ug z g zdd????? ? ? ? ? ? ? ???mz ??解之得： 222 22020 ???????????? zz 為同時滿足第一 、 二車間供水要求 ， 應(yīng)取 z0、 z?0中較大者 ， 即水塔離地面至少 m。 實際操作時第一車間供水量可通過關(guān)小閥門來調(diào)節(jié) 。 四、 阻力對管內(nèi)流動的影響 簡單管路內(nèi)阻力對管內(nèi)流動的影響 閥門由全開轉(zhuǎn)為半開 ， 試討論各流動參數(shù)的變化 1） 閥門的阻力系數(shù)增大 ， hf,AB增大 ， 由于高位槽液 而維持不變 ， 故 流道內(nèi)流體的流速應(yīng)減小 。 212udlgZ?????? ? ??? ??221udlhAf ???? ?2） 管路流速變小 ， 截面 11’ 至 A處阻力損失下降 ??AAfphgupgZ ???????1202A點的靜壓強上升 3） 同理 ， 由于管路流速小 ， 導(dǎo)致 B處到截面 22’的阻力損失下降 ， 而截面 22’ 處的機(jī)械能不變 ， ?????? ? BAfB hpuup,02222 ??B點的靜壓強將下降 。 一般性結(jié)論 ： 1） 任何局部阻力的增大將使管內(nèi)各處的流速下降 。 2） 下游的阻力增大將導(dǎo)致上游的靜壓強的上升 。 3） 上游的阻力增大將使下游的靜壓強下降 。 分支管路中阻力對管內(nèi)流動的影響 某一支路閥門由全開轉(zhuǎn)為半開 ， 試討論各流動參數(shù)的變化 2) O點處靜壓強的上升將使總流速 u0下降 0, 1 0fpg Z h? ??? ? ? 20, 0 1 2efll uhd??? ?? ?1） 閥門 A關(guān)小 ， 阻力系數(shù) ξA增大 ， 支管中的流速 u2將出現(xiàn)下降趨勢 ， O點處的靜壓強將上升 。 3） O點靜壓強上升使另一支管流速 u3出現(xiàn)上升趨勢 20 3 33 2ellp p ud???????? ?忽略動壓頭 總之 ， 分支管路中的閥門關(guān)小 ， 其結(jié)果是閥門所在支管的流量減小 ， 另一支管的流量增大 ， 而總流量則呈現(xiàn)下降趨勢 注意兩種極端情況： 總管阻力可以忽略 ， 支管阻力為主 任一支管情況的改變不致影響其他支管的流量 如：城市供水 、 煤氣管線 總管阻力為主 ， 支管阻力可以忽略 總管中的流量不因支管情況而變 ， 支管的啟閉僅改變各支管間的流量的分配 匯合管路中阻力對管內(nèi)流動的影響 閥門由全開轉(zhuǎn)為半開 ， 試討論各流動參數(shù)的變化 閥門關(guān)小 總管流量下降 O點靜壓強升高 u u2降低 O (1)管路設(shè)計中選擇流速通常需要考慮哪些因素 ? (2)簡單管路具有哪些特點？ (3)分支管路具有哪些特點？ (4)并聯(lián)管路具有哪些特點？ (5)分析管路系統(tǒng)中某一局部阻力變化時，其上下游流量和壓力的變化。 思考題 作 業(yè) P107 、 、
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