有壓管道中的恒定流-在線(xiàn)瀏覽
2025-05-09 04:19本頁(yè)面
【正文】 gvH ??02012 HgvH ?? ????? jfw hhh 2151 簡(jiǎn)單管道水力計(jì)算的基本公式 簡(jiǎn)單管道： 指管道直徑不變且無(wú)分支的管道。 一、簡(jiǎn)單管道自由出流 對(duì) 11斷面和 22斷面 建立能量方程 令 且因 ???? jf hhgvH 2 220 ?gvdlhf 22???? ? gvh j 2 2?gvdlH2)(220 ???? ??? 故 上式表明，管道的總水頭將全部消耗于管道的水頭損失和保持出口的動(dòng)能。 當(dāng)忽略行近流速時(shí)，流量計(jì)算公式變?yōu)? 2122222201???? whgvgvz ??02 ?v212110 2 ???? whgvzz ?二、簡(jiǎn)單管道淹沒(méi)出流 管道出口淹沒(méi)在水下稱(chēng)為淹沒(méi)出流。 0z021 gzdlv?????02 gzAvAQ c???gvdlhhhjfw 2)(221 ?? ????? ????????dlc1gzAQ c 2??因?yàn)? 整理后可得管內(nèi)平均流速 通過(guò)管道的流量為 式中 稱(chēng)為管道系統(tǒng)的流量系數(shù)。 c???? 自?? dl1?? 淹?? dllRCA QgAQRC glgvdlC gH 22 222222 24828 ???RACK ? lKQhH f 22??JKlhKQ f ??以上是按短管計(jì)算的情況。有 水利工程的有壓輸水管道水流一般屬于紊流的水力粗糙區(qū)，其水頭損失可直接按謝齊公式計(jì)算，用 則 令 即得 或 在水力學(xué)中 K稱(chēng)為流量模數(shù)或特性流量 ,它綜合反映了管道斷面形狀、尺寸及邊壁粗糙對(duì)輸水能力的影響。 可近似認(rèn)為當(dāng) v＜ ，管流屬于過(guò)渡粗糙區(qū)， 約與流速 v的 。 fhfh例 51 一簡(jiǎn)單管道 ， 如圖 43所示 。 ????????dlc 11gHAQ c 2???e?8 000 1??????c? 1 ??2 20 m / s4Q?? ? ? ?局部損失共包括進(jìn)口損失和彎頭損失 。 根據(jù) （ 44） 式并且不考慮行近流速水頭 ， 則 故 進(jìn)口局部損失系數(shù) 2 8000 . 0 2 5 0 . 0 9 8 9 1 9 . 7 9 m2 0 . 1f lvh dg?? ? ? ? ?2(0 . 5 2 0 . 3 ) 0 . 0 9 8 9 0 . 1 0 9m2f vh g?? ? ? ? ? ??% 8 ???Hh f(二 )計(jì)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?jǐn)?shù)為 所以該管道按長(zhǎng)管計(jì)算就可以了 。 52 簡(jiǎn)單管道 、 短管水力計(jì)算的類(lèi)型及實(shí)例 對(duì)恒定流 ， 有壓管道的水力計(jì)算主要有下列幾種 : 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(guò)的流量 。 計(jì)算如上節(jié)例題 一 、 水力計(jì)算的任務(wù) 例 52 由水塔沿長(zhǎng)度 L為 3500m，直徑 d為 300mm的新鑄鐵管向工廠(chǎng)輸水（見(jiàn)圖）。若須保證工廠(chǎng)供水量 Q為 85lm/s，求水塔高度（即地面至水塔水面的垂直距離）。 由表 41查得 d＝ 300m的新鑄鐵管 K＝ 。 lHQK ?gHQdc 24???c? ， 當(dāng)要求輸送一定流量時(shí) ， 確定所需的斷面尺寸 （ 圓形管道即確定管道直徑 ） 這時(shí)可能出現(xiàn)下述兩種情況： 、 管長(zhǎng) l及管道的總水頭 H均已確定 。 若為短管 vQd?4?2． 管道的輸水量 Q， 管長(zhǎng) l已知 ， 要求選定所需的管徑及相應(yīng)的水頭 。 (2) 管道經(jīng)濟(jì)效益：管徑小 ， 造價(jià)低 ， 但流速大 ， 水頭損失也大 ， 抽水耗費(fèi)也增加 。 當(dāng)根據(jù)技術(shù)要求確定流速后管道直徑即可由右式計(jì)算： 例 53 一橫穿河道的鋼筋混凝土倒虹吸管，如圖所示。試確定倒虹吸管直徑 d。 解：倒虹吸管一般作短管計(jì)算 。 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(shè) d＝ ， 計(jì)算沿程阻力系數(shù)： 故 又因 可求得 與假設(shè)不符 。 wiiiii hgvzHgp ????221?? 、 水頭和流量的管道 ， 要求確定管道各斷面壓強(qiáng)的大小 先分析沿管道總流測(cè)壓管水頭的變化情況 ， 再計(jì)算并繪制測(cè)壓管水頭線(xiàn) 。 該點(diǎn)壓強(qiáng)為 由此可繪出總水頭線(xiàn)和測(cè)壓管水頭線(xiàn) 。 當(dāng)管內(nèi)存在有較大負(fù)壓時(shí) ， 可能產(chǎn)生空化現(xiàn)象 。 頂部真空理論上不能大于 10m ， 一般其真空值小于 (
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