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第5章压力管路的水力计算*∴∴列B、D两断面的能量方程：第5章压力管路的水力计算*∴∴∴第5章压力管路的水力计算*§5.3短管的水力计算这些管路，其上管件较多，沿程直径亦有所变化，常属于短管。短管的水力计算一般可以用能量方程求解，但计算比较麻烦。为了使计算简化，常先把所有阻力系数综合在一起，再代入能量方程，或作出管路特性曲线，可以解各类问题。井场上的管路;油站内的管路;室内管路;泵的吸入管路，等例如：1、综合阻力系数第5章压力管路的水力计算*已知一短管系统，如图：局部阻力系数分别为?1、?2、……、?9，粗管长l1，管径d1，细管长l2，管径d2。第5章压力管路的水力计算*总水头损失：代入上式：由第5章压力管路的水力计算*令01∴01∴全管路总损失：?c——综合阻力系数，与流态、局部阻力形式、几何尺寸有关。01第5章压力管路的水力计算*2、短管实用计算通式取1-1、2-2两断面，列伯诺利方程：∴定义，称为作用水头∴第5章压力管路的水力计算*∴令，称为流量系数。∴一般写为：短管的实用计算公式式中，A＝A2＝出口截面积用此公式可解管路的第一、第二两类问题：∴第5章压力管路的水力计算*已知Q?V?Re?流态，?c（?、?）???H0??p，当p2已知时，求起点压强p1。（1）第一类问题：已知Q，求H0（或?p）解法一：试算法。设流态??c???Q?检验流态。解法二：利用管路特性曲线。其中，，?随?c及流态而变。（2）第二类问题：已知H0，求Q第5章压力管路的水力计算*5.4孔口和管嘴泄流自流管路：不加外来能量，完全靠自然位差获得能量来排泄液体的管路。定水头出流（稳定出流）：液体在出流过程中，作用水头H0不随时间变化的出流。自由出流：出流于大气中的液流。淹没出流：出流于液体中的液流。1、定水头孔口泄流第5章压力管路的水力计算*薄壁孔口：流体与孔口边缘为线接触。流体阻力只有局部阻力hj。小孔口：孔径d小于十分之一的作用水头H0，即小孔口断面上的速度分布可视为均匀的。出流特点：由于惯性作用，流线不能突然转折，当实际液体流经孔口时，在离孔口约处形成最小收缩断面c-c。0103020405第5章压力管路的水力计算*设收缩断面面积为Ac，孔口的断面积为A，则孔口断面收缩系数?为：列0-0，c-c两断面的伯诺利方程：令，为作用水头。∴即第5章压力管路的水力计算*解出：流量：则：则：令，为流速系数。令，为流量系数。第5章压力管路的水力计算*实验表明：当是理想流体时：Q理≠Q实，，即?的物理意义为实际流量与理想流量之比。12第5章压力管路的水力计算*1对于孔口淹没出流，如图所示。2列1-1、2-2断面的能量方程：3这里，突然扩大的局部阻力系数：4∵，∴5故：ChinaUniversityofPetroleum第5章压力管路的水力计算*压力管路06短管04压力管路：在压差作用下，管内充满流体流动的管路，称为压力管路。01长管03从能量角度划分为05前两章介绍了流体流动的基本原理，本章介绍这些原理在工程实际中的应用，具体应用时，常要参考设计和施工的经验，对前面所学的公式作一些简化。02第5章压力管路的水力计算*1长管：比动能和局部水头损失可以忽略的管路。2短管：比动能和局部水头损失不能忽略的管路。3对长管，hw=hf，能量方程变为：4H——表示能量供应，作用水头；hf——表示能量消耗，水头损失。5一般：hj=5～10%hf6则：第5章压力管路的水力计算*对特定的管路，其关系一定。管路特性曲线：一条管路上的水头H