第九章管道內(nèi)的流動

1、1第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動9-1 9-1 起始段和充分發(fā)展流動起始段和充分發(fā)展流動層流層流2第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 起始段長度的經(jīng)驗公式起始段長度的經(jīng)驗公式DeDLRe06.0將將ReD,crit=2300代入上式，可得最長的層流進口段長度為代入上式，可得最長的層流進口段長度為Le=138D。壓強梯度的變化規(guī)律：壓強梯度的變化規(guī)律：起始段的壓強梯度起始段的壓強梯度 高于充分高于充分發(fā)展流動區(qū)域的壓強梯度；在充分發(fā)展區(qū)壓強梯度則為常發(fā)展流動區(qū)域的壓強梯度；在充分發(fā)展區(qū)壓強梯度則為常數(shù)，數(shù)，xp 0lpxp3第九章第九章 管道內(nèi)的

2、流動管道內(nèi)的流動湍流湍流4第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動湍流邊界層湍流邊界層: :即轉(zhuǎn)捩點處雷諾數(shù)為即轉(zhuǎn)捩點處雷諾數(shù)為轉(zhuǎn)捩點距離圓管入口的長度約為轉(zhuǎn)捩點距離圓管入口的長度約為500000/V。500000RexVx即即平板臨界雷諾數(shù)平板臨界雷諾數(shù)?？纱致怨烙?，速度分布在可粗略估計，速度分布在20D20D40D40D的長度的長度內(nèi)達到充分發(fā)展。內(nèi)達到充分發(fā)展。 起始段長度與整個管路的長度相比相對較短，對管起始段長度與整個管路的長度相比相對較短，對管道流動特性的影響通?？梢院雎?，道流動特性的影響通?？梢院雎?，在工業(yè)分析中常把整在工業(yè)分析中常把整個管道的流動都當作充分發(fā)展流動來處理。個管道的

3、流動都當作充分發(fā)展流動來處理。5第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動9-2 9-2 圓管的沿程水力損失計算圓管的沿程水力損失計算lhzVggpzVggp222221211122 沿程損失沿程損失：當限制流體流動的固體邊壁沿程不變化（如：當限制流體流動的固體邊壁沿程不變化（如均勻流）或者變化微?。ň徸兞鳎r，過流斷面上的速度分均勻流）或者變化微?。ň徸兞鳎r，過流斷面上的速度分布沿程變化緩慢，則流體內(nèi)部以及流體與固體邊壁之間產(chǎn)生布沿程變化緩慢，則流體內(nèi)部以及流體與固體邊壁之間產(chǎn)生沿程不變的阻力，由沿程阻力引起的機械能損失稱為沿程能沿程不變的阻力，由沿程阻力引起的機械能損失稱為沿程能量損失，簡稱

4、沿程損失，用量損失，簡稱沿程損失，用hl表示。表示。能量方程能量方程等截面直管道，可簡化為等截面直管道，可簡化為gpzgpgpzzhl2121(9-1)6第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 上式表示在等截面直管道中，由于粘性耗散所損失的能上式表示在等截面直管道中，由于粘性耗散所損失的能量是由壓力和重力克服粘性力做功來提供的，量是由壓力和重力克服粘性力做功來提供的，沿程水力損失沿程水力損失等于位勢頭和靜壓頭的變化之和。等于位勢頭和靜壓頭的變化之和。上式又可以寫為上式又可以寫為lglppghzzgppp1221上式可理解為沿流動方向壓強的變化由兩部分組成，一是上式可理解為沿流動方向壓強的變化由

5、兩部分組成，一是由高度變化引起的水靜壓強變化由高度變化引起的水靜壓強變化 ，一是，一是由粘性耗散導致的壓強降落由粘性耗散導致的壓強降落12zzgpgllghp由廣義壓強的定義由廣義壓強的定義gzpp*式子（式子（9-19-1）可寫為）可寫為lllpghpgpgpgph*2*1 ,(9-2)7第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 對于等截面直圓管，廣義壓強變化對于等截面直圓管，廣義壓強變化p*與管壁切應力與管壁切應力W間有關(guān)系式間有關(guān)系式LpDw*4將上式代入沿程水力損失表示式，可得將上式代入沿程水力損失表示式，可得DLghWl4沿程水力損失沿程水力損失h hf f可視為直接由壁面切應力引起，

6、基于這點，可視為直接由壁面切應力引起，基于這點，通常將通常將pl稱作稱作摩擦壓降摩擦壓降。LpDLpRQ*4*41288摩擦壓降摩擦壓降pl=p*只是體積流量只是體積流量Q Q，流體粘度和管道幾何參，流體粘度和管道幾何參數(shù)的函數(shù)。數(shù)的函數(shù)。(9-3)8第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 引用魏斯巴赫公式引用魏斯巴赫公式2*21VDLfp221VDLfpl將上式代入式（將上式代入式（9-2），則沿程水力損失又可表示為），則沿程水力損失又可表示為gVDLfhl22(9-4)(9-5)對于對于圓管層流圓管層流DfRe64VDDRe即即圓管內(nèi)層流達西摩擦因數(shù)與以管徑為特征長度的雷諾數(shù)圓管內(nèi)層流達西

7、摩擦因數(shù)與以管徑為特征長度的雷諾數(shù)成反比。成反比。(9-6)9第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動對于對于圓管湍流圓管湍流 達西摩擦因數(shù)與雷諾數(shù)達西摩擦因數(shù)與雷諾數(shù)ReD和壁面相對粗糙度和壁面相對粗糙度/D的函的函數(shù)關(guān)系可以查穆迪圖。數(shù)關(guān)系可以查穆迪圖。2121Re51. 27 . 3log0 . 21fDfD(9-7)10第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 通常遇到的直圓管水力計算有通常遇到的直圓管水力計算有3類類：（：（1）已知流量求）已知流量求沿程損失；（沿程損失；（2）已知沿程損失求流量；（）已知沿程損失求流量；（3）給定流量和）給定流量和沿程損失選擇管徑。沿程損失選擇管徑。已知

8、流量求沿程損失已知流量求沿程損失 如果通過給定圓管的流量如果通過給定圓管的流量Q已知，則確定沿程損失已知，則確定沿程損失的計算直截了當，可依照下述步驟進行：的計算直截了當，可依照下述步驟進行： （1）計算雷諾數(shù)）計算雷諾數(shù)ReD= VD/ ； （2）依據(jù)雷諾數(shù)是小于或大于）依據(jù)雷諾數(shù)是小于或大于2300判別流動是層判別流動是層流還是湍流，引用式（流還是湍流，引用式（9-6）或（）或（9-7）計算達西摩擦因）計算達西摩擦因數(shù)數(shù)； （3）引用式（）引用式（9-4）或（）或（9-5）計算摩擦壓降和沿程）計算摩擦壓降和沿程損失損失。11第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動已知沿程損失求體積流量已知沿

9、程損失求體積流量 已知可以用來克服摩擦損失的能頭而計算流量的方已知可以用來克服摩擦損失的能頭而計算流量的方法取決于流動是層流還是湍流。法取決于流動是層流還是湍流。 對于層流，將式（對于層流，將式（9-6）代入式（）代入式（9-5），整理得），整理得LDghVl322 對于湍流，首先由式（對于湍流，首先由式（9-6）計算）計算21RefD2123212ReLDghflD 再利用上式，由科爾布魯克公式（再利用上式，由科爾布魯克公式（9-7）計算雷諾數(shù)）計算雷諾數(shù)ReD，得，得2121Re51. 27 . 3logRe0 . 2RefDfDDD(9-8)(9-9)(9-10)12第九章第九章 管道內(nèi)

10、的流動管道內(nèi)的流動 （1）假設流動為層流，利用式（）假設流動為層流，利用式（9-8）計算）計算V和雷和雷諾數(shù)諾數(shù) ReD； （2）如果）如果ReD2300，則流動是層流，體積流量，則流動是層流，體積流量Q=D2V/4； （4）計算體積流量）計算體積流量Q=DReD /4 。 （3）如果流動為湍流，分別引用式（）如果流動為湍流，分別引用式（9-9）和（）和（9-10）計算）計算 和和ReD ；21RefD13第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動給定流量和沿程損失選擇管徑給定流量和沿程損失選擇管徑 對于給定的流量和容許的壓降或沿程損失，工程師對于給定的流量和容許的壓降或沿程損失，工程師需要選擇恰

11、當直徑和壁厚的管子來輸運所需的流體。工需要選擇恰當直徑和壁厚的管子來輸運所需的流體。工業(yè)管的直徑和厚度通常按照標準制造，單位長管子的造業(yè)管的直徑和厚度通常按照標準制造，單位長管子的造價與管徑和壁厚成正比，工程師需選用可以在給定壓降價與管徑和壁厚成正比，工程師需選用可以在給定壓降下輸運所需流量的最小管徑和能夠承受最高壓強的最薄下輸運所需流量的最小管徑和能夠承受最高壓強的最薄管壁厚度，以節(jié)省造價。管壁厚度，以節(jié)省造價。選擇管徑的計算通常需要迭代計算。選擇管徑的計算通常需要迭代計算。14第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動9-3 9-3 非圓形管道的沿程水力損失計算非圓形管道的沿程水力損失計算 工

12、程上用以輸運流體的管道不一定都具有圓形截面，也工程上用以輸運流體的管道不一定都具有圓形截面，也可能是矩形或圓環(huán)形截面等。上節(jié)給出的圓形管道的沿程損可能是矩形或圓環(huán)形截面等。上節(jié)給出的圓形管道的沿程損失計算公式經(jīng)過簡單修正后也可以用來計算非圓形截面管道失計算公式經(jīng)過簡單修正后也可以用來計算非圓形截面管道的沿程損失。的沿程損失。0sin12VVmPLgALpAw 對圖示的一段非圓形對圖示的一段非圓形截面管道內(nèi)的流動，應用截面管道內(nèi)的流動，應用動量定理，可得動量定理，可得15第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動式中，式中，A表示管道截面面積，表示管道截面面積，P表示過流截面上固體邊界與表示過流截面

13、上固體邊界與流體接觸部分的周長，也即粘性應力作用的周長，流體接觸部分的周長，也即粘性應力作用的周長， 是是P上的平均粘性應力，上的平均粘性應力，V是截面平均速度；是截面平均速度；w 考慮到式（考慮到式（9-1），上式除以），上式除以gA又可寫成又可寫成PALgzgphwl與圓管內(nèi)的相應表達式（與圓管內(nèi)的相應表達式（9-3）相比，上式中）相比，上式中A/P相當于相當于圓管直徑的四分之一，及圓管直徑的四分之一，及D/4。 習慣上對非圓管到定義習慣上對非圓管到定義水力直徑水力直徑PADh4P常稱為濕周，它應包括粘性應力作用的所有周長。常稱為濕周，它應包括粘性應力作用的所有周長。16第九章第九章 管道

14、內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 利用水力直徑，非圓形管道水力損失可表示為與式利用水力直徑，非圓形管道水力損失可表示為與式（9-3）相似的形式）相似的形式hwlDLgzgph4 利用濕周平均應力利用濕周平均應力 定義非圓形管道摩擦因數(shù)為定義非圓形管道摩擦因數(shù)為w28Vfw 式中，式中，V=Q/A是截面平均速度，將上式代入式（是截面平均速度，將上式代入式（9-11），有），有(9-11)gVDLfhhl22(9-12)17第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 通過對流動過程作量綱分析，可以期望上述摩擦因通過對流動過程作量綱分析，可以期望上述摩擦因數(shù)也是雷諾數(shù)和相對粗糙度的函數(shù)，即數(shù)也是雷諾數(shù)和相對粗糙度的

15、函數(shù)，即hhDVDFf , 對于層流，許多實用非圓截面管道內(nèi)的充分發(fā)展層對于層流，許多實用非圓截面管道內(nèi)的充分發(fā)展層流都有解析解。式（流都有解析解。式（9-12）表示的摩擦因數(shù)只是以水力）表示的摩擦因數(shù)只是以水力直徑為特征長度的雷諾數(shù)的函數(shù)，可寫為直徑為特征長度的雷諾數(shù)的函數(shù)，可寫為hCfRe式中，式中，Reh=DhV/；常數(shù)；常數(shù)C的具體數(shù)值與截面形狀有關(guān)。的具體數(shù)值與截面形狀有關(guān)。(9-13)18第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 當缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)時，當缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)時，C可取圓管值可取圓管值64，計算誤差約，計算誤差約為為40%。在缺乏具體實驗數(shù)據(jù)的情形下，非圓管通道。在缺乏具體實驗數(shù)據(jù)

16、的情形下，非圓管通道內(nèi)層流向湍流轉(zhuǎn)換的臨界雷諾數(shù)仍取為內(nèi)層流向湍流轉(zhuǎn)換的臨界雷諾數(shù)仍取為2300Re h 可利用穆迪圖或科爾布魯克公式來計算達西摩擦因可利用穆迪圖或科爾布魯克公式來計算達西摩擦因數(shù)，如式（數(shù)，如式（9-13）所示，雷諾數(shù)和相對粗糙度均需用水）所示，雷諾數(shù)和相對粗糙度均需用水力直徑來計算，湍流的計算精度遠高于層流的結(jié)果，通力直徑來計算，湍流的計算精度遠高于層流的結(jié)果，通?？蛇_?？蛇_15%。19第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動三角形和矩形通道流動三角形和矩形通道流動20第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動水力半徑水力半徑PARh注意：水力直徑是水力半徑的注意：水力直徑是水力

17、半徑的4倍，倍，Dh=4Rh。21第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動9-4 9-4 局部水力損失計算局部水力損失計算 流體流經(jīng)固體邊壁急劇變化的部位，如斷面突然擴大流體流經(jīng)固體邊壁急劇變化的部位，如斷面突然擴大或縮小、管道轉(zhuǎn)彎、閥門或縮小、管道轉(zhuǎn)彎、閥門(如圖如圖)等時，流體微團相互碰撞等時，流體微團相互碰撞和產(chǎn)生旋渦，使流體內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化及重組，引起該局和產(chǎn)生旋渦，使流體內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化及重組，引起該局部區(qū)域較大的機械能損失，稱為部區(qū)域較大的機械能損失，稱為局部損失局部損失。由于局部損失。由于局部損失產(chǎn)生的機理因不同的局部障礙形式而有很大的區(qū)別，而且產(chǎn)生的機理因不同的局部障礙形式而有很

18、大的區(qū)別，而且一般來說都比較復雜，除少數(shù)幾種可由理論分析得到外，一般來說都比較復雜，除少數(shù)幾種可由理論分析得到外，大部分須由實驗測定。大部分須由實驗測定。22第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 由于邊界的急劇變化，加強了流體流動的紊動程度，由于邊界的急劇變化，加強了流體流動的紊動程度，故局部損失一般和平均流速的平方成正比，可以表達為故局部損失一般和平均流速的平方成正比，可以表達為gVKhm22 式中，式中， hm為單位重量流體的局部損失為單位重量流體的局部損失; K為局部損失為局部損失因數(shù)，是無量綱量。因數(shù)，是無量綱量。 K數(shù)值的大小主要由局部構(gòu)件的幾何形狀和尺寸決數(shù)值的大小主要由局部構(gòu)件

19、的幾何形狀和尺寸決定，同時也受流動的影響，因此也是管道雷諾數(shù)的函數(shù)。定，同時也受流動的影響，因此也是管道雷諾數(shù)的函數(shù)。 通常遇到的管道流動的雷諾數(shù)都非常高，實驗測通常遇到的管道流動的雷諾數(shù)都非常高，實驗測量發(fā)現(xiàn)流體流過局部構(gòu)件的壓降或水頭損失基本上與量發(fā)現(xiàn)流體流過局部構(gòu)件的壓降或水頭損失基本上與流體動能頭成正比，因此可認為局部損失因數(shù)僅由局流體動能頭成正比，因此可認為局部損失因數(shù)僅由局部構(gòu)件的幾何形狀和尺寸決定，而與雷諾數(shù)無關(guān)，或部構(gòu)件的幾何形狀和尺寸決定，而與雷諾數(shù)無關(guān)，或只是雷諾數(shù)的弱函數(shù)。只是雷諾數(shù)的弱函數(shù)。23第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 局部損失因數(shù)通常需要實驗測定局部損失

20、因數(shù)通常需要實驗測定。管路系統(tǒng)計算中常。管路系統(tǒng)計算中常按照損失相等的原則將局部損失折算成等值長度的沿程損按照損失相等的原則將局部損失折算成等值長度的沿程損失，令失，令gVDLfgVKheffm2222于是于是DfKLeff本書采用局部損失因數(shù)來計算水力損失。本書采用局部損失因數(shù)來計算水力損失。24第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動9.4.1 局部損失因數(shù)局部損失因數(shù)管道截面突然擴大管道截面突然擴大 取控制體如虛線所示，假設截面取控制體如虛線所示，假設截面、和和上速度上速度都均勻分布，控制體左側(cè)的壓強為常數(shù)，即都均勻分布，控制體左側(cè)的壓強為常數(shù)，即*1*ppppcba25第九章第九章 管道

21、內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 對所取控制體分別列出連續(xù)方程、動量方程和能量對所取控制體分別列出連續(xù)方程、動量方程和能量方程方程mhgVgpgVgp2223*321*13311VAVA13333*32*1VVVAApAp從上述三個方程解出局部損失從上述三個方程解出局部損失hm，并注意到，并注意到A2=A3，有，有g(shù)VAAgVAAVVghm212121232122122123126第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動可見局部損失與可見局部損失與 成正比。上式也可以寫為成正比。上式也可以寫為231VV gVKgVKhm22232211按按A1截面速度計算的局部損失因數(shù)為截面速度計算的局部損失因數(shù)為按按A3

22、截面速度計算的局部損失因數(shù)為截面速度計算的局部損失因數(shù)為22111AAK21221AAK27第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 當液體通過小直徑管流入大面積水池時，當液體通過小直徑管流入大面積水池時， A2A1，管道出口損失為管道出口損失為gVKhm221111K即管道中的水流入水池后，由于粘性影響其速度頭完全即管道中的水流入水池后，由于粘性影響其速度頭完全耗散在池水中，最后趨于靜止。耗散在池水中，最后趨于靜止。28第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動管道截面突然縮小管道截面突然縮小截面突然縮小時的局部損失可計算為截面突然縮小時的局部損失可計算為gVKhm2221215 . 0AAK29

23、第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動管道截面突然縮小的局部損失通常小于截面突然擴大的管道截面突然縮小的局部損失通常小于截面突然擴大的損失。損失。 流體由大面積水池流入小直徑管的流動是管道截面流體由大面積水池流入小直徑管的流動是管道截面突然縮小的極限情形，此時突然縮小的極限情形，此時 A1A2， A2/A10，由實，由實驗測得的局部損失因數(shù)驗測得的局部損失因數(shù)K=0.5，與上式計算結(jié)果相吻合。，與上式計算結(jié)果相吻合。30第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動9.4.2 含局部損失的簡單管路計算含局部損失的簡單管路計算 具有相同管徑具有相同管徑D，相同流量的管道流動稱為，相同流量的管道流動稱為簡

24、單管路簡單管路。相對簡單管路來說有相對簡單管路來說有復雜管路復雜管路，例如串聯(lián)管路、并聯(lián)管路、，例如串聯(lián)管路、并聯(lián)管路、管網(wǎng)等。管網(wǎng)等。 簡單管路的總水力損失簡單管路的總水力損失hf應包括各段直管的沿程損失、應包括各段直管的沿程損失、管路的進口和出口損失、各種連接件的局部損失，即管路的進口和出口損失、各種連接件的局部損失，即gVKDLfhhhimilif22管路進口與出口之間的能量方程則可寫為管路進口與出口之間的能量方程則可寫為222221211122zVggpzVggphf31第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動9-5 9-5 含水泵和水輪機的簡單管路計算含水泵和水輪機的簡單管路計算 當管

25、路中含有水泵、風機或水輪機等流體機械時，能當管路中含有水泵、風機或水輪機等流體機械時，能量方程為量方程為tpfhhhzgVgpzgVgp222221211122水泵向管路系統(tǒng)供給能量，而水輪機則從系統(tǒng)中汲取能量，水泵向管路系統(tǒng)供給能量，而水輪機則從系統(tǒng)中汲取能量，它們供給或汲取的能頭在上述方程中分別為它們供給或汲取的能頭在上述方程中分別為hp和和ht表示；表示；hf是總的水力損失，包括沿程損失和局部損失。是總的水力損失，包括沿程損失和局部損失。 為了使粘性流體通過管路系統(tǒng)，必須由水泵、風機或為了使粘性流體通過管路系統(tǒng)，必須由水泵、風機或重位勢能等向系統(tǒng)提供能頭以克服由粘性耗損導致的水力重位勢能

26、等向系統(tǒng)提供能頭以克服由粘性耗損導致的水力損失。損失。32第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 水泵或風機的揚程必須與管路系統(tǒng)所需的能頭相匹配。水泵或風機的揚程必須與管路系統(tǒng)所需的能頭相匹配。流動與能頭相匹配的要求同樣適用于水輪機等從系統(tǒng)中汲流動與能頭相匹配的要求同樣適用于水輪機等從系統(tǒng)中汲取能量的流體機械。取能量的流體機械。水泵水泵 通常水泵的揚程隨流量增加而降低，通常水泵的揚程隨流量增加而降低，h-Q曲線為一拋曲線為一拋物線，如圖實線所示。管道系統(tǒng)的特性曲線與水泵的特性物線，如圖實線所示。管道系統(tǒng)的特性曲線與水泵的特性曲線相反，能頭隨流量增加而增加，如圖虛線所示。曲線相反，能頭隨流量增加

27、而增加，如圖虛線所示。兩條兩條曲線的交點即水泵與管路系統(tǒng)的匹配點，稱為工作點曲線的交點即水泵與管路系統(tǒng)的匹配點，稱為工作點。33第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動水輪機水輪機 水輪機利用攔河壩上下游的水位差產(chǎn)生機械功率。由水輪機利用攔河壩上下游的水位差產(chǎn)生機械功率。由于對電網(wǎng)頻率的要求，水輪機轉(zhuǎn)速必須恒定；盡管上游水于對電網(wǎng)頻率的要求，水輪機轉(zhuǎn)速必須恒定；盡管上游水位會隨著季節(jié)變化，給水輪機提供的水頭基本上保持不變。位會隨著季節(jié)變化，給水輪機提供的水頭基本上保持不變。通過水輪機的輸水管和水輪機向下游河道的排水管中的水通過水輪機的輸水管和水輪機向下游河道的排水管中的水力損失將會減少水輪機的可

28、利用水頭因此同通常都采用大力損失將會減少水輪機的可利用水頭因此同通常都采用大直徑管以降低沿程水力損失。直徑管以降低沿程水力損失。水泵的有效功率水泵的有效功率 gQHPe軸功率軸功率 HgQP 其中其中H為水泵輸入水頭，也稱水泵揚程為水泵輸入水頭，也稱水泵揚程。34第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動9-6 9-6 復雜管路計算復雜管路計算 由不同直徑和粗糙度的數(shù)段管子首尾相接連接在一起由不同直徑和粗糙度的數(shù)段管子首尾相接連接在一起的管路叫的管路叫串聯(lián)管路串聯(lián)管路。串聯(lián)和并聯(lián)管路串聯(lián)和并聯(lián)管路 321QQQ321,fffABfhhhh 通過串聯(lián)管路各分管的流量是相同的，串聯(lián)管路的水通過串聯(lián)管路各分管的流量是相同的，串聯(lián)管路的水力損失則等于各分管水力損失的總和力損失則等于各分管水力損失的總和。如圖所示，有。如圖所示，有 35第九章第九章 管道內(nèi)的流動管道內(nèi)的流動 一般說來，串聯(lián)各分管的摩擦因數(shù)各不相同。因為它一般說來，串聯(lián)各分管的摩擦因數(shù)各不相同。因為它們各自的雷諾數(shù)和相對粗糙度各不相同。串聯(lián)管路有兩類們各自的雷諾數(shù)和相對粗糙度各不相同。串聯(lián)管路有兩類計算問題：計算問題： （1）已知流過串聯(lián)管路的流量）已知流過串聯(lián)管路的流量Q，求水力損失，求水力損失hf，這類似于簡單管路的第一類計算，分別求