流體力學(xué)課件第四章黏性流體的運動和阻力計算-資料下載頁
2025-04-30 04:12本頁面
【正文】 流速； ② 流速既是阻力的 變 量又是摩擦阻力系數(shù)的 變 量。 那么流速就可以將兩者方程 聯(lián) 合求解所得。53 ? 例 3：溫度 為 20℃ 的水從 300米 長 的水平 鋼 管中流過 ?？梢岳玫?壓頭損 失 為 6米，要求流量 為 34米 3/小 時 。 問應(yīng)選 多大的直徑管道？? 分析： 雖 可以利用阻力 計 算公式和流量公式，但其中摩擦阻力系數(shù)、管徑和流速均未知，故利用兩個方程無法求解三個未知數(shù)。但又必 須 注意 選 用的管道是 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 格的，由此我 們 可以采用 嘗試 法求解。54一、串 聯(lián) 管路串 聯(lián) 管路： 管徑不同的幾根管道 順 次 連 接而成的管路。串 聯(lián) 管路特點（ 1）若 連 接點 處 無泄漏， 則 各段流量相等，即（ 2） 總 水 頭損 失 為 各段 損 失之和，即 復(fù) 雜 管路 計 算 55二、并 聯(lián) 管路1）由流量 連續(xù) 性原理可知， 總 流量等于各分支點流量之和，即2）并 聯(lián) 管段中， 單 位 質(zhì) 量流體所 產(chǎn) 生的水 頭損 失相等（因 為 并聯(lián) 管段具有共同的 聯(lián) 接點， 聯(lián)結(jié) 點 間 的 壓 強 差即 為 各并 聯(lián) 管路的水 頭損 失），即有 56 ? 對 并 聯(lián) 的管道存在如下關(guān)系： Q=AU= U=Q/ 則 hW=λL/DU2/2g =λL/2gD(Q/)2 =λLQ2/? 各根支管的流量比 為 ： Q1:Q2:Q3=(D15/λ1L1)1/2 :(D25/λ2L2)1/2: (D35/λ3L3)1/2? 說 明： 在并 聯(lián) 管道中因各根支管的直徑、 長 度（包括當(dāng)量長 度在內(nèi)）的不同， 總 流量將依上式的關(guān)系分配到各根支管中去，只要其中某一支管的阻力改 變 （ 閥門 的開大關(guān)小）均會引起其它支管流量的改 變 。57三、管網(wǎng) 計 算? 管網(wǎng)是由 簡單 管路、并 聯(lián) 及串 聯(lián) 管路 組 合而成?；旧峡梢苑?為 枝狀管網(wǎng)和 環(huán) 狀管網(wǎng)兩種。 復(fù) 雜 管路 計 算 58 如 圖 ，分支點 A的位置高度 為 z， 壓 力水 頭為 h。3分支管路的位置 標(biāo) 高依次 為 z1， z2， z3， 壓 力水 頭 依次 為h1， h2， h3，流量依次 為 Q1， Q2， Q3， 則 有 v枝狀管網(wǎng)圖 43 分支管路59環(huán) 狀管網(wǎng)v由各管段 經(jīng) 串并 聯(lián)組 合而成的 環(huán) 狀管道。如 圖 所示BACA BEDC 復(fù) 雜 管路 計 算 60? 計 算原 則 狀管網(wǎng)中的任何一個 節(jié) 點，以流入 為 正，流出 為負(fù) 的原 則 ， 則節(jié) 點 ∑Q=0。 任何一 閉 合 環(huán) 路，假定 順時針 方向流 動 的阻力損 失 為 正，逆 時針為負(fù)時 ，每個 閉 合 環(huán) 路的阻力 損 失的代數(shù)和 為 零，即 ∑hw=0。 管網(wǎng)計算實際應(yīng)用比較繁瑣，但關(guān)鍵點是尋找合理的閉合環(huán)路進行列方程求解。 復(fù) 雜 管路 計 算 61 ? 例：水平 環(huán) 狀管道（如 圖 ），流體從 A流入， B、 C兩 處 排出的水量均 為 57升 /秒，管段 AB、 AC、 BC的 長 度均 為 600米，管段 AB的內(nèi)徑 203毫米， AC的內(nèi)徑 為 155毫米， BC的內(nèi)徑 為 254毫米，求各支管的流量。? 設(shè) ： AB、 AC、 BC管段的流量分 別為 Q Q Q3。 節(jié) 點 B： Q1=QB+Q3…… （ 1） 節(jié) 點 C： Q2+Q3=QC…… （ 2） ABC閉 合 環(huán) 路： hw2=hw1+hw3（ 3） CBAQ1Q3Q262? 基本概念 ：水力半徑、沿程阻力、局部阻力、水力光滑管、水力粗糙管、當(dāng)量直徑、串聯(lián) 并 聯(lián) 特點、管網(wǎng) 計 算原 則 。? 重點 ：沿程阻力 損 失 計 算、局部阻力 損 失 計算、尼古拉 茲 曲 線 與莫迪 圖 的 應(yīng) 用、 簡單 與復(fù) 雜 管道 計 算。? 作 業(yè) P95： 總 結(jié)黏性流體運 動 及其阻力 計 算第
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