流体力学 第六章课件.ppt

例题6-5 串联管道 供流源a处地面与d处地面高程相同。 已知： 例题6-6，图示输水管道系统，由a处用四条并联管道供水至b处。已知各管段的管长： 解： § 6.4 管网流动计算基础 6.4.1 管网概述 管线布置方式：枝状管网和环状管网； 6.3.2 枝状管网 设枝状管网的管段总数为Np，节点总数为Nj，管段i的流量为Qi，长度为Li，比阻为Si，节点j的分流量为qj。对于每一节点j，连续方程为： 管段阻力方程： 供流总水头： H≥ 新管网的设计步骤： （1）根据用户位置和地形条件，选定管线布置方式，确定管线位置和各管段长度； （2）根据用户流量需求，初步确定各管段流量 的分配方案和经济流速 ，确定管径 ； （3）计算各管段的水头损失 ，并根据各控制点的最小服务水头，确定供流水头。 例题6-7 6.3.3 环状管网 闭合环路：环状管网的任一封闭管线称之； 闭合差方程： 闭合环路：环状管网的任一封闭管线；一般约定环路按逆时针方向； 根据能量方程，环路上各管段的水头损失总和应该等于零； 号取决于管段i的流动方向与环路方向是否相同； 当管段的设定流向与环路方向相同时取“+”，相反时取“-”； 称为环路水头损失的闭合差。 环路a的闭合差方程： 环路b的闭合差方程： 设环状管网包括的独立环路数目为 可以写出 个独立环路的闭合差方程，与 个节点的连续方程一起，独立方程总数为 图示环状管网： 管网平差： （1）初步选定各管段流量 的分配方案，确定闭合差的控制精度 ； （2）计算各管段的 并计算 出各环路闭合差； （3）当各环路的闭合差都满足 时结束计算；否则，在满足节点流量平衡的基础上调整各流量值 ； 管网平差的步骤： 环路a，b的闭合差方程为： 用 分别表示环路a，b的校正流量。依据所设定管段流向是否与环路方向相同，可确定各管段的校正流量： 用 代入环路a，b的闭合差方程，忽略 的高阶微量，得到线性方程组： 如果忽略相邻环路的校正流量对闭合差的影响，可以忽略上两式的第三项； 环路的校正流量为： 小型管网，数次迭代后可以满足闭合差精度的要求； 大型复杂管网，编制计算机程序； 称为Hardy-Cross Pipenet软件； 教材例题6-8 流 体 力 学 基 础 第六章 孔口、管嘴出流与有压管流 孔 口 管 嘴 有压管道 有压流 无压流 短管 长管 自由出流 淹没出流 §6.1 薄壁孔口出流 §6.2 管嘴出流 §6.3 有压管道恒定流计算 §6.1 薄壁孔口出流 小孔口 大孔口 薄壁小孔口出流公式 1. 自由出流 称为流速系数 称为收缩系数 称为孔口流量系数 2 . 收缩系数 全部收缩 不全部收缩 完善收缩 不完善收缩 完善收缩的薄壁圆形小孔口 =0.64 =0.97 =0.62 3. 淹没出流 比较自由出流和淹没出流的基本公式 自由出流 淹没出流 §6.2 管嘴出流 管嘴出流流量公式 比较孔口和管嘴的流速系数和流量系数孔口 = 0.64 = 0.97 = 0.62 管嘴 = 1 = 0.82 = 0.82 柱状管嘴内的真空度 §6.3 有压管道恒定流计算 短管恒定流计算 1. 自由出流 2. 淹没出流 总水头线和测压管水头线的绘制 6.2.2 长管简单管道恒定流计算 直径不变没有分支的管道称为简单管道 例题6-4 水泵管道系统 已知： 解：1、吸水管直径 2、写出断面1-1和2-2之间的能量方程 （2） 6.2.3 串联、并联管道恒定流 节点； 分流； 最小服务水头； 管道阻力方程： 任一管段 的沿程损失 与该管段的流量 ：