第5章孔口管嘴和有压管流习题课教师使用 下载本文

H2?Z2?设过流断面2-2的流速V2=V,测压管水头 1-1、2-2过流断面的伯努利方程:

p1?g

H1?H2?令

?2V2g?hw

p1?1V12pH0?H1?H2?(Z1??)?(Z2?2)?g2g?gH0??2V22g?hw

H0——作用水头

?hw??hf??hj2liVI2VMV2????????cdi2g2g2g im

V——短管出口断面的平均流速

?c???iIliVI2V()???M(M)2diVVM

2gH02gH0??CA2gH0

V?11??CQ?VA?A1??C?C?11??C_____管道系统流量系数

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⑵淹没出流

p1?1V12H1?(Z1??)?g2gp2?2V22H2?Z2???g2gH1?H2?hwV2H0?H1?H2?hw??C2g?1AV?2gH0?Q??C?C2gH0

4.长管的水力计算

长管的种类:①简单管路 ②串联管路 ③并联管路 ④沿程泄流 4.1简单管路:

(1)定义:直径沿程不变,流量也不变的管道,简单管路的计算是其它复杂管路水力计算的基础 (2)计算:

H?pa/??v2/2g?0?pa/???2v22/2g?hw

2H??2v2/2g?hf

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s?相当于ξ=1的局部损失,忽略,有

?L??2d52g s?f(?,d)

?L16Q2H?hf??2dgd?2d42g

Q2Q2?2d48?v?2?s0?25LQ216A?d

2?Lv2H?s0LQ2 s0?f(?,d)

s0比阻,通过单位 长度单位流量所需的水头 (3)比阻的计算 1)舍维列夫公式: 对旧铸铁管或旧钢管

v?1.2m/s(平方区)

??0.0210.001736A?d0.3 d5.3

v?1.2m/s(过渡区)

通用公式 (谢才公式)

??0.01790.8670.3(1?)0.3vd

11/6Rn

??8g/c2

c?A?10.3n2/d5.33(n为粗糙系数)

按J来计算

1v2J??d2g (d,v),J

谢才公式 v?cRJ J?f(v,R)

4.2串联管路

(1)定义:由不同管径的管段联接而成 (2)计算原则:

流量:

H??hfi??(s0LQ2)i(合理利用管材)i?1i?1nn

连续性方程:

Qi?qi?Qi?1

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4.3并联管路

(1)定义:两节点之间并没两条以上管路 (2)计算原则

22hf1?S1L1Q12?hf2?S2L2Q2?hf3?S3L3Q3

流量: 对A

对B

QA?Q1?Q2?Q3 QB?Q1?Q2?Q3

QA?Q1?Q2?Q3?qA QB?qB?Q1?Q2?Q3

若:此时

对B

4.4沿程均匀泄流管路

(1)通过流量(转输流量):一个管段间通过固定不变的流量

(2)途泄流量:管路上除转输流量外,还有沿管长从侧面不断连续向外泄出的q。 (3)沿程均匀泄流管路:每个单位长度泄出的流量均等于q。Qt=qL不便于计 5.有压管路中的水击 5.1水击概念

水击现象(Water-hammer Phenomena) :在有压管道系统中,由于某一管路中的部件工作状态的突改变,就会引起管内液体流速的急剧变化,同时引起液体压强大幅度波动,这种现象称为水击现象。

5.2水击现象分析

为了更清晰地说明水击波传播、反射、叠加的发展过程,考察输水泵站与阀门间的长度为 L 的直圆管(BA)中因阀门A突然完全关闭发生的水击现象,认为弹性力与惯性力起主要作用,忽略水头损失和流速水头。在理解了水击波在A处的正反射和B处的负反射之后,可以列出

四个阶段水

击现象的物理特性。

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