第五章1 孔口管嘴管路流动.ppt

§5.2 管道水力计算 四、分支管道 分支管道特征 流入汇合点的流量等于自汇合点流出的流量。 §5.2 管道水力计算 四、分支管道(续） 计算问题 已知管道的尺寸、粗糙度和流体性质，求通过各管道的流量。 2 1 3 J z2 z1 z3 假设J点的zJ+ pJ/?g 求qV1 、qV2 和qV3 是否满足连续方程 N 结束计算 调整J点的zJ+ pJ/?g Y * * 第五章 孔口管嘴管路流动 §5.1 液体的出流 §5.2 管道水力计算 §5.3 水击现象 §5.1 液体的出流 孔口和管嘴 孔口 小孔口 大孔口 管嘴 §5.1 液体的出流 出流的分类 自由出流: 淹没出流: 液体流入大气 液体流入液体空间 §5.1 液体的出流 一、薄壁孔口定常出流 孔口面积:A 缩颈面积:Ac 容器面积:A1 1.薄壁小孔口定常出流 §5.1 液体的出流 一、薄壁孔口定常出流(续) 对截面1-1和c-c列总流伯努利方程 缩颈处 平均流速 流速系数 1.薄壁小孔口定常出流（续） §5.1 液体的出流 一、薄壁孔口定常出流(续) 孔口流量 流量系数 1.薄壁小孔口定常出流（续） §5.1 液体的出流 一、薄壁孔口定常出流(续) 表征孔口出流性能的系数: 流量系数 流速系数 收缩系数 1.薄壁小孔口定常出流（续） §5.1 液体的出流 一、薄壁孔口定常出流(续) （1）流速系数 实际流速与理想流速之比 理想流体 实验测得: 1.薄壁小孔口定常出流（续） §5.1 液体的出流 一、薄壁孔口定常出流(续) （2）流量系数 实际流量与理想流量之比 理想流体 实验测得: 1.薄壁小孔口定常出流（续） （3）收缩系数 全部收缩 完善收缩 非完善收缩 如：孔口a 如：孔口b 部分收缩 只有部分周界收缩 如：孔口c、d 所有周界都收缩 一、薄壁孔口定常出流(续) 1.薄壁小孔口定常出流（续） §5.1 液体的出流 一、薄壁孔口定常出流(续) 1.薄壁小孔口定常出流（续） §5.1 液体的出流 在相同的作用水头下,非全部收缩时的收缩系数ε比全部收缩时的大,其流量系数μ值亦将相应增大,两者之间的关系可用下列经验公式表示: 一、薄壁孔口定常出流(续) 1.薄壁小孔口定常出流（续） §5.1 液体的出流 在相同的作用水头下,不完善收缩时的μ’’值可用下列经验公式表示: §5.1 液体的出流 一、薄壁孔口定常出流(续) 2.薄壁孔口淹没定常出流 缩颈处 平均流速 孔口流量 不同之处: H为两液面的高度差 §5.1 液体的出流 一、薄壁孔口定常出流(续) 2.薄壁孔口淹没定常出流(续) 孔板流量计 §5.1 液体的出流 例: 一孔板送风系统,保持夹层中压强为300Pa,清洁空气在此压强作用下通过孔板的孔口向房间送风,孔口的直径为1cm,求每个孔口出流的流量和流速。 △p 解： 取： 二. 管嘴恒定出流 1、流量计算: gH A Q 2 m ￠ = 3、工作条件: l=(3~4)d H C C L=(3 ～ 4)d μ￠ —管嘴流量系数 μ￠= 0.82 §5.1 液体的出流 2、真空现象: §5.2 管道水力计算 管道的种类: 简单管道 串联管道 并联管道 分支管道 一、简单管道 管道直径和管壁粗糙度均相同的一根管子或这样的数根管子串联在一起的管道系统。 计算基本公式 连续方程 沿程损失 能量方程 §5.2 管道水力计算 一、简单管道 在简单管路中，总水头损失与体积流量的平方成正比。 §5.2 管道水力计算 一、简单管道(续) 三类计算问题 （1）已知qV、l、d 、?、k，求hf； （2）已知hf 、 l、 d 、 γ、k，求qV； （3）已知hf 、 qV 、l、?、k，求d。 简单管道的水力计算是其它复杂管道水力计算的基础。 §5.2 管道水力计算 一、简单管道(续) 第一类问题的计算步骤 （1）已知qV、l、d 、?、k，求hf； qV、l、d 计算Re 由Re、?查莫迪图得? 计算 hf 例 引水管径d=500mm, 管道倾角为?=300 , 弯头a与b均为折管, Q=0.4m3/s ,上游水库水深h1=3.0m, 过流断面宽度B1=5.0m, 下游水库水深h2=2.0m, 过流断面宽度B2=3.0m 求: 引水管进口, 出口, 弯头 a 和 b 处损失的水头 解: h1 2 2 ? 4 1 1 ? 3 3 ? b a 4 h2 A. 引水管进口: 1-1至3-3为突然缩小 A1=B1h1