流体力学泵与风机-第5章.ppt

流速 当量直径 雷诺数 当量粗糙度 查莫迪图得 （2）计算阻抗，求损失 阻抗 压强损失 2、有能量输入管道 如图5-12 列1-1、2-2断面能量方程 如略去液面速度头，输入水头为： 流动不仅要克服流动阻力，还要 提供位置水头和压强水头使流入 高位压力水箱中 3、虹吸管 如图5-13 是指管道中一部分高出上游供水液面的简单管路 （1）特点：存在真空区段 （2）工作要求：控制真空高度，避免汽化，[hv]=7～8.5m 分析计算 列1-1、2-2断面能量方程 虹吸管流量计算公式 针对图5-13情况，p1= p2= pa, v1= v2=0, H0= H, l=l1+l2 进口阻力系数 转弯阻力系数 出口阻力系数 求最大真空高度。 列1-1、C-C断面能量方程 最大安装高度 [例5-6] 给出图5-13的具体数值如下：H=2m,l1=15m,l2=20m, d=200mm, ，[hv]=7m， 求通过虹吸管流量及管顶最大允许安装高度 解：虹吸管流量为 最大安装高度为 作业：5-14,15 §5.5 管路的串联与并联 任何复杂管道均是由简单管道经串联、并联组合而成 一、串联管路 由不同简单管道连接在一起的管道。 串联管路特征 1.各管段的流量相等 2.总损失等于各段管 道中损失之和 节点:管段相接之点 复杂串联管道 特点：Q=c 损失： 两类计算问题 A B H 2 1 （1）已知串联管道的流量Q，求总水头H ； （2）已知总水头H，求串联管道的流量Q 。 二、并联管路 由几条简单管道或串联管道，入口端与出口端分别连接在一起的管道系统。 并联管路特征 1.总流量是各分管段流量之和。 2.并联管道的损失等于各分管道的损失。 : : : : ---- 并联管路流量分配规律 两类计算问题 A Q Q1 d1 hl1 Q2 d2 hl2 Q3 d3 hl3 B Q （1）已知A点和B点的静水头线高度（即测压管水头z+p/γ)， 求总流量Q； （2）已知总流量Q，求各分管道中的流量及能量损失。 例1 有一串联管道，如图。已知H=5m，d1=100mm，l1=10m，d2=200mm，l2=20m，若沿程阻力系数λ1= λ2=0.02，试求通过该管道的流量为多少？ a a H=5m 2 d1, l1 d2, l2 2 Q 解 列a-a和2-2的伯努利(能量)方程 因对串联管道有 Q =Q1 =Q2,v2=v1(d1/d2)2 故 代入数据计算结果 通过管道的流量 例 2 有一并联管道如图，若已知Q=300m3/h，d1=100mm，l1=40m，d2=50mm，l2=30m，d3=150mm，l3=50m，λ1=λ2=λ3=0.03。试求各支管中的流量Q1、Q2、Q3及并联管道中的水头损失。 解 根据并联管道的流动规律 Q=Q1+Q2+Q3 hf1=hf2=hf3 因此有 d1、l1、λ1、Q1 d2、l2、λ2、Q2 d3、l3、λ3、Q3 Q Q a b 将已知数据代入 并联管道的水头损失 作业：5-16,20,21 管网:由简单管路、串联、并联管路组合而成，分为枝状管网和环状管网两种 §5.6 管网计算基础 一、枝状管网 如图，各不相同的出口管段在不同位置分流，形状如树枝。 根据串并联计算原则,得图中风机压头 风机风量 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。 * 第五章 孔口管嘴管路流动 §5.1 孔口自由出流 §5.2 孔口淹没出流 §5.3 管嘴出流 §5.4 简单管路 §5.5 管路的串联与并联 §5.6 管网计算基础 §5.7 有压管中的水击 一、概念 孔口 小孔口 大孔口 管嘴 §5.1 孔口自由出流 (厚壁孔口) 共同点： （1）存在收缩断面(约d/2处)；（2）只计局部损失 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 二、薄壁小孔口恒定自由出流计算 孔口面积:A 收缩断面面积:Ac 容器面积:A1A 对截面A-A和收缩断面C-C列总流能量方程 定义： H0称为作用水头 自由出流时： 定义流速系数： ～ 流量： 收缩系数 流量系数 三、孔口位置的影响 表征孔口出流性能的系数: （1）收缩系数ε 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 收缩系数ε 流速系数 流量系数μ 非全部收缩流量系数经验公式: 式中 μ-----全部