【正文】 或 已知該式中的其中三個變量，求另外一個變量。斷面上流速近似相等，相對壓強近似為大氣壓強。 大孔口出流收縮斷面 上流速、壓強沿孔高互不相等。管 嘴 出 流l dH m??( ~ ).3 49 00 Q f d H zn? ( , , )?0或 已知該式中的其中三個變量，求另外一個變量。 當管 嘴 里 的真 空 被 破壞，其出流應作為孔口出流來計算。 dtgHAQ d t 2??Q d tdH ???gHAdHdt2?????)(222 212121HHgAdHgHAdtt HHtt ???? ????? ??1111222222gHAVgHAHgAHt??? ?????當容器放空時，有 H2=0，則 ? 1 1 2 2 H dH H1 H2 A 圖一 放水 18 二、淹沒孔口非恒定出流， 容器充滿時間計算 A ? 1 1 2 2 dZ Z1 Z2 Z 圖二 充水 dtgzAQ d t 2??Q d tdz ???gzAdzdt2?????)(222 212121zzgAdzgzAdtt zztt ???? ????? ??1111222222gzAVgzAzgAzt??? ?????當容器充滿時，有 z2=0，則 第四節(jié) 孔口的非恒定泄流 19 有壓管道： 管道周界上的各點均受到液體壓強的作用。 管道根據(jù)其布置情況可分為： 簡單 管道與 復雜 管道 。 根據(jù) hf與 hj兩種水頭損失在損失中所占比重的大小 ， 將管道分為 長管 及 短管 兩類 。 簡單管道的水力計算可分為 自由出流 和 淹沒出流 。 因為沿程損失 局部水頭損失 有 ???? jf hhgvH 2 220 ?gvdlhf 22???? ? gvh j 2 2?gvdlH2)(220 ???? ???22 管中流速 通過管道流量 式中 稱為管道系統(tǒng)的流量系數(shù)。 取符合漸變流條件的斷面 11和 22 列能量方程 因 則有 在淹沒出流情況下，包括行進流速的上下游水位差 z0完全消耗于沿程損失及局部損失。 當忽略掉行近流速時，流量計算公式為 021 gzdlv?????02 gzAvAQ c???gvdlhhhjfw 2)(221 ?? ????? ????????dlc1gzAQ c 2??25 c???? 自??? dl?? 淹?? dl 注： 取 則 ??? 淹自 ＝ ??? 水頭 自由出流 H 淹沒出流 Z 相同條件下，淹沒出流與自由出流流量系數(shù)值是相等的。如按 長管 的情況，忽略局部水頭損失及流速水頭損失。 稱為比阻 ， 即單位管長在單位流量下的沿程水頭損失 。 gvdlhHf 22???28Cg??lRCA QgAQRC glgvdlC gH 22 222222 24828 ???RACK ? lQSlKQhHf2022 ???JKlhKQ f ??0S27 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) 。 故當按常用的經驗公式計算謝齊系數(shù) C求 hf應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)相關手冊資料得到 。 29 （ 一 ） 先將管道作為短管 ， 求通過管道流量 。 進口局部損失系數(shù) 故 gHAQ c 2?????????dlc 11?e?8 000 1??????c? 1 ??smQ /0 1 0 9 7 0 32?????30 (二 )計算沿程損失及局部損失 管中流速 流速水頭 沿程損失 局部損失 故沿程水頭損失占總水頭的百分數(shù)為 所以該管道按長管計算就可以了。由此可見，將上述管道按長管計算，誤差很小。 輸水能力計算 已知管道布置 、 斷面尺寸及作用水頭時 ， 要求確定管道通過的流量 。 （ 一般需試算 ） 當已知管道尺寸和輸水能力時 ， 計算水頭損失；即要求 確定通過 一定流量時所必須的水頭 。 （直接計算） 33 例 72 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）。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）。 由表查得 d＝ 300m的新鑄鐵管 K＝ 。 計算水頭損失 所需水塔高度為 ＝ smsmAQv /410 8 2??????mlKQkh f 4 3 5 0 00 8 2222????? ???????? bfcc zhHzH35 管線布置已定 ， 當要求輸送一定流量時 ，確定所需的斷面尺寸 （ 圓形管道即確定管道直徑 ） 。 若管道為長管 ， 流量模數(shù) 由表即可查出所需的管道直徑 。 lHQK ?gHQdc 24???c?36 ( 2） 管道的輸水量 Q， 管長 l已知 ， 要求選定所需的管徑及相應的水頭 。 ① 管道使用要求： 管中流速大產生水擊 ， 流速小泥沙 淤積 。 反之管徑大 ， 流速小 ， 水頭損失減少 ， 運轉費用少 ， 但管道造價高 。已知通過流量 Q為 3m3/s，倒虹吸管上下游渠中水位差z為 3m，倒虹吸管長 l為 50m，其中經過兩個 300的折角轉彎，其局部水頭損失系數(shù) ξb為 ；進口局部水頭損失系數(shù) ξe為 ，出口局部水頭損失系數(shù) ξ0為 ，上下游渠中流速 v1 及 v2為 ，管壁粗糙系數(shù) n＝ 。 38 解 ：倒虹吸管一般作短管計算 。 因 所以 而 gzdgzAQ cc 2422??? ??gzQdc 24?????????dlc1 因為沿程阻力系數(shù) λ或謝才系數(shù) C是 d 的復雜函數(shù)，因此需用 試算法 。 ,/)4 ( 11 216161 smRnC ???0 2 6 22 ???? C g?50