水头损失及管路水力计算.ppt

对于长管式中：管路特性流量第31页,共42页，2024年2月25日，星期天二、串联管路水力计算第32页,共42页，2024年2月25日，星期天1.定义：由d不同的若干段管顺次联接的管路，称为串联管路。2.水力关系类比电路第33页,共42页，2024年2月25日，星期天例：铸铁管长L=2500m，流量Q=0.25m3/s，作用水头H=25m，为充分利用水头，设计串联管道解：（1）如按简单长管计算水力计算表aH1=0.105→d1=450mm浪费水头，投资加大aH2=0.196→d2=400mm水头不够第34页,共42页，2024年2月25日，星期天（2）设计串联管路d1=450mm→L1d2=400mm→L2解得第35页,共42页，2024年2月25日，星期天三、并联管路1.定义：在两节点间并设两条以上的管路，称为并联管路，其目的是提高供水的可靠性.第36页,共42页，2024年2月25日，星期天2.水力关系类比电路流体的自调性，阻力平衡第37页,共42页，2024年2月25日，星期天例1：某两层楼的供暖立管，管段1的d=20mm，总长20m，Σζ1=15，管段2的d=20mm，总长10m，Σζ2=15，管路λ=0.025，干管总流量Q=1L/s，求Q1和Q2解：并联第38页,共42页，2024年2月25日，星期天解得阻力平衡水平失调异程→同程第39页,共42页，2024年2月25日，星期天例2：流量Q=4L/s的泵从两个有初始液位差h=0.5m的油箱中吸油，在节点A以前的两条管路有相同的长度l=10m和直径d=50mm，若λ=0.03，不计局部阻力，求：（1）泵开始吸油时，每个油箱流出的流量q1和q2各为多少？第40页,共42页，2024年2月25日，星期天解：A点连续性方程解得（1）第41页,共42页，2024年2月25日，星期天感谢大家观看第42页,共42页，2024年2月25日，星期天关于水头损失及管路水力计算第4章水头损失与管道水力计算★本章学习目标掌握黏性流体的流动型态（层流、紊流）及其判别掌握沿程水头损失计算和局部水头损失计算掌握简单管路、串联管路和并联管路的水力计算第2页,共42页，2024年2月25日，星期天一、章目解析从力学观点看，本章研究的是流动阻力。产生流动阻力的原因：内因——粘性+惯性外因——外界干扰从能量观看，本章研究的是能量损失（水头损失）。第3页,共42页，2024年2月25日，星期天二、研究内容内流（如管流、明渠流等）：研究的计算（本章重点）；外流（如绕流等）：研究CD的计算。（本章不讨论）三、水头损失的两种形式hf：沿程水头损失(由摩擦引起)；hm：局部水头损失（由局部干扰引起）。总水头损失：第4页,共42页，2024年2月25日，星期天第一节黏性流体的流动型态一、雷诺实验简介1883年英国物理学家雷诺按图示试验装置对粘性流体进行实验，提出了流体运动存在两种型态：层流和紊流。OsborneReynolds(1842-1916)第5页,共42页，2024年2月25日，星期天§5.2黏性流体的流动型态第6页,共42页，2024年2月25日，星期天下临界流速v下——临界流速上临界流速v上（a）层流（b）临界状态（c）紊流v上v下第7页,共42页，2024年2月25日，星期天二、判别标准1.试验发现结论：用雷诺数判断流态第8页,共42页，2024年2月25日，星期天2.判别标准圆管：取非圆管：定义水力半径为特征长度.相对于圆管有层流紊流第9页,共42页，2024年2月25日，星期天故取例题1例题2第10页,共42页，2024年2月25日，星期天第二节流体在管路中的水头损失水头损失的两种形式hf：沿程水头损失(由摩擦引起)；hj：局部水头损失（由局部干扰引起）。hw：总水头损失第11页,共42页，2024年2月25日，星期天一、沿程水头损失的计算圆管的计算公式：式中：λ——沿程阻力系数非圆管的计算公式：式中：D——当量直径D=4R第12页,共42页，2024年2月25日，星期天沿程阻力系数的确定方法：1、层流对水对油第13页,共42页，2024年2月25日，星期天2、紊流对新钢管对新铸铁管对旧钢管和旧铸铁管式中：K1——实验室和实际工作条件的差异系数K2——