流体力学第五章压力管路的水力计算

第五章 压力管路的水力计算 主要内容  长管水力计算  短管水力计算  串并联管路和分支管路  孔口和管嘴出流 基本概念： 1 、压力管路：在一定压差下，液流充满全管的流动管路。（管路中的压强可以大于大气压，也可以小于大气压） 注：输送气体的管路都是压力管路。 2 、分类： 按管路的结构特点，分为 简单管路：等径无分支 复杂管路：串联、并联、分支 按能量比例大小，分为 长 管：和沿程水头损失相比，流速水头和局部水头损失可以忽略的流动管路。 短 管：流速水头和局部水头损失不能忽略的流动管路。 第一节 管路的特性曲线 一、定义：水头损失与流量的关系曲线称为管路的特性曲线。 二、特性曲线 llLgVdLgVdllgVdldlgVdlgVhhhfjw当当当其中，2222222222 （1） 把 24dQAQV 代入上式得： 225222284212QQdgLdQgdLgVdLhw （2） 把上式绘成曲线得图。 第二节 长管的水力计算 一、简单长管 1、 定义：由许多管径相同的管子组成的长输管路，且沿程损失较大、局部损失较小，计算时可忽略局部损失和流速水头。 2、计算公式：简单长管一般计算涉及公式 2211AVAV （3） fhpzpz2211＝ （4） gVDLhf22 （5） 说明： 有时为了计算方便，hf 的计算采用如下形式： mmmfdLQh52  （6） 其中，β、m 值如下 流态 β m 层 流 4.15 1 （a） 水力光滑 0.0246 0.25 （b） 混合摩擦 0.0802A 0.123 （c） 水力粗糙 0.0826λ 0 （d）  公式（6）的推导： 因为 gVDLhf22 且 24dQAQV 所以 2528QdgLhf （7） a. 层流时， Re64 代入（7）式得： 15112415.415.4dLQdLQhf 即：β＝ 4.15，m＝1 b. 水力光滑区，25.0Re3164.0代入（7）式得： 25.0525.025.0175.425.075.10246.00246.0dLQdLQhf 即：β＝ 0.0246，m ＝1 c. 由大庆设计院推得经验公式，在混合区： 877.4123.0877.10802.0dLQAhf 即：β＝ 0.0802A，m＝0.123 其中，0627.0lg127.0,10rA d. 粗糙区 5225220826.082dLQQdgLgVdLhf 即：β＝ 0.0826λ，m＝0 3、简单长管的三类计算问题 （1）第一类： 已知：输送流体的性质 μ，γ 管道尺寸 d，L，Δ 地形 Δz 流量 Q ， ，...