水力学- 讲课人冯熊 孙志璇 罗星罡 学 院水利工程学院 -1726193465249.pptxVIP

讲课人：冯熊孙志璇罗星罡学院：水利工程学院水力学

管流水力计算简单短管水力计算

目录1简单短管自由出流的水力计算23简单短管水力计算的基本任务4简单短管水力计算的应用举例简单短管淹没出流的水力计算

1简单短管自由出流的水力计算如下图，通过管道出口断面中心点水平面作为0-0基准面，列1－1断面、2－2断面的能量方程。

表明，管道总水头将全部消耗于管道的水头损失和保持出口的动能。1简单短管自由出流的水力计算

水头损失代入上式，得管中流速1简单短管自由出流的水力计算

通过管道流量当忽略行近流速时，流量计算公式变为式中称为管道系统的流量系数。1简单短管自由出流的水力计算

2简单短管淹没出流的水力计算如下图，以下游水池的水面作为0-0基准面，列1－1断面、2－2断面的能量方程。

表明，上下游水头差Z，全部消耗在水头损失上。2简单短管淹没出流的水力计算

代入上式，整理后可得管内平均流速水头损失2简单短管淹没出流的水力计算

通过管道的流量为式中称为管道系统的流量系数。当忽略掉行近流速时，流量计算公式为2简单短管淹没出流的水力计算

分析管路布置相同时，简单短管自由出流和淹没出流的流量系数相等。说明：分母中多一项“1”。说明：局部水头损失系数比自由出流多一项出口局部水头损失系数“1”。简单短管自由出流简单短管淹没出流流量系数

?自由出流公式?淹没出流公式类型1求管道输水能力Q3简单短管水力计算的基本任务

类型2已知管道尺寸d和管线布置，求保证输水流量Q的作用水头H这类问题实际是求通过流量Q时管道内的水头损失，可以用公式直接计算，但需要计算管内流速，以判别管内是否属于紊流阻力平方区，否则需要进行修正。Q3简单短管水力计算的基本任务

对于短管，可用右式计算，式中μc与管径d有关，需要试算或迭代。类型3已知管线布置、输水流量Q和作用水头H，求输水管的直径?d。3简单短管水力计算的基本任务

3简单短管水力计算的基本任务这类问题有两个未知数，首先要根据经济流速v确定管径d，可用右式计算管径d，然后按第2类问题的计算方法求解。类型4已知管线布置和输水流量Q，求输水管径d和作用水头H。

各种管道的V允值可从水力学计算手册中查得。一般情况下，水电站压力隧洞V允=2.5～3.5m/s；对于水泵的吸水管V允=1.0～2.0m/s，一般不超过2.5m/s，压水管可采用V允=1.5～2.5m/s，一般不超过3.5m/s；倒虹吸管V允=1.5～2.5m/s；经济流速涉及的因素较多，比较复杂，选用时应注意因时因地而异。3简单短管水力计算的基本任务

V0≠0测压管水头线和总水头线的示意图类型5绘制沿管线的测压管水头线，确定压强p沿管线的分布。总水头线测压管水头线3简单短管水力计算的基本任务

4简单短管水力计算的应用举例【例】有一简单管路，水管为铸铁管，水管直径mm，管长m，作用水头m，中间有两个弯头，每个弯头的局部水头损失系为，进口水头损失系数，沿程水头损失系数，要求：计算管道通过的流量；

解：按短管计算，忽略行近流速的影响，利用公式其中所以4简单短管水力计算的应用举例

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