第五章 孔口管嘴管路流动08.ppt

Devotion Group 管嘴出流：分为圆柱形管嘴(图a)、圆锥形管嘴(图b)、流线形管嘴(图c)三种。 管嘴出流基本问题: 计算流速和流量 管嘴出流与孔口出流流速和流量计算式相同，只是流量系 数不同。 管嘴出流的流动特点：流体进入管嘴后，先在管内收缩，在收缩断面处，流体与管壁分离，形成漩涡区，而后再逐渐扩张以致充满管嘴而流出。 由于在管嘴收缩断面处存在真空，如同水泵一样，对液流产生抽吸作用，因此在容器孔口上加上一段管嘴有增大出流量的作用。 对水来说，防止接近汽化压力而允许的真空度不应超过7m水柱，则圆柱形外管嘴的作用水头H0的极限值是 圆柱形外管嘴的正常工作条件是： (1)收缩断面处的真空度 不超过 7m水柱，或作用水头H0≤9m； (2)管嘴长度 =（3~4）d。 第五节 管 道 水 力 计 算 　2）、并联管道：是指数段管道并列联接所组成的管道系统，如图5-7(c)所示。 二、管道水力计算主要任务 管道水力计算的主要任务是： (1)根据给定的流量和允许的压强损失确定管道直径和管道布置； (2)根据给定的管道直径、管道布置和流量来验算压强损失； (3)根据给定的管道直径、管道布置和允许的压强损失，校核流量。 管道水力计算的基本公式有连续性方程、伯努利方程和能量损 失公式等三个。 连续性方程 常数 或 常数 伯努利方程 式中 E为外界（泵、风机等）加给单位重量流体的机械能。 能量损失 其中 由上面管道系统分类可知，管道系统的分类类似于电路系统。因此，管道水力计算类似于电路计算，管道中的流量相当于电路中的电流；压降相当于电压，管道阻力相当于电阻。本节只介绍串联管道和并联管道的水力计算。 三、串联管道 根据连续性原理，通过串联管道各管段中的流量相等，因而对不可压缩流体有 常数 （5-14） 或 常数 串联管道的总能量损失是各段管道中的能量损失之和，即 如果各管段的管径都相同，通常称为简单管道， 即 ，则各管段的平均流速也相等，即 四、并联管道 如图5-9所示，对于不可压缩流体，根据连续性方程，总流量应等于各支管流量之和， 即 从能量平衡观点来看，无论对l、2、3中哪一个支管，联节点a、b间的能量损失都应等于a、b两节点之间的压头差，也就是说在a、b之间各并联支管的能量损失都相同，即 Sp　kg/m7 类比电路：S→R　H(p)→U　Q2→I 非圆管 （5-15） （5-16） SH、SP 称为管路的阻力综合参数，或称管路的综合参数，阻力综合参数 中包含着管路的长度、直径、沿程阻力和局部阻力等多种因素在内。 ?2.淹没出流 管道出口淹没在水下，称淹没出流。 图5-6-1 在图5-6-1中，列断面1-1与2-2的能量方程： 若不计上游流速水头，则 说明：简单管道在淹没出流的情况下，其作用水头完全被消耗于克服管道的沿程阻力和局部阻力所作负功而产生的水头损失上。 管中流速： 通过管道的流量： 管道淹没出流的流量系数 请特别注意：短管自由出流和淹没出流的计算关键在于正确计算流量系数。我们比较短管自由出流和淹没出流的流量系数公式，可以看到两式在分母中相差一项“1”，但是计算淹没出流的流量系数μc时，局部水头损失系数中比自由出流多一项管道出口局部水头损失系数“1”，在计算中不要遗忘。 例：某钢管制风道，断面尺寸为400×200mm2，管长80m，Σζ=2.5，v=10m/s，空气温度t=20℃，求压强损失p 解：解题步骤 （1）当量直径d