第四章 管路水力計算-上課用課件

1、第四章 管內(nèi)流動與水力計算折合管折合管：非圓管道按當(dāng)量直徑所折合成的圓管當(dāng)量直徑：當(dāng)量直徑：將非圓管道按流體實際通過時的過流斷過流斷面積面積與流體在該斷面上的接觸線長度接觸線長度（稱為濕周）比對圓管直徑所得到的相當(dāng)幾何量。4eAD水力半徑水力半徑：ARh44heADRx非圓形管道的當(dāng)量直徑：非圓形管道的當(dāng)量直徑： 正方形管道aaaDe442 矩形管道 bhhbbhhbDe224 圓環(huán)管道12212122444ddddddDe 管束1212121444ddSSddSSDe臨界雷諾數(shù)eeVDVDRe【例例4-1】斷面積均為斷面積均為A=0.36m2的正方形管道，寬的正方形管道，寬高比為高比為4的矩

2、形管道和圓形管道。求：的矩形管道和圓形管道。求： 它們各自的濕周和水力半徑它們各自的濕周和水力半徑1.正方形和矩形管道的當(dāng)量直徑正方形和矩形管道的當(dāng)量直徑正方形正方形: 邊長邊長 濕濕 周周 水力半徑水力半徑 當(dāng)量直徑當(dāng)量直徑 6 . 036. 0Aa4 . 26 . 044 a15. 04 . 236. 0ARhmaaDe6 . 0442矩形矩形: 短邊長短邊長 濕濕 周周 水力半徑水力半徑 當(dāng)量直徑當(dāng)量直徑 )(3 . 0436. 04mAa)(12. 0336. 0mARh)(3)3 . 043 . 0(2)4(2maa)(48. 0336. 044mXADe圓形圓形: 直徑直徑 濕濕

3、周周 水力半徑水力半徑 )(68. 014. 336. 044mAD0.17(m)4/0.684D/Rh )(14. 268. 014. 3mD 斷面面積相等的情況下，只要是斷面形狀不一樣，斷面面積相等的情況下，只要是斷面形狀不一樣，濕周長短就不相等。濕周長短就不相等。 濕周越短，水力半徑越大。濕周越短，水力半徑越大。 沿程損失隨水力半徑的增大而減小。沿程損失隨水力半徑的增大而減小。 圓形管圓形管 方形管方形管 L*（紊流）管道內(nèi)流動分析及管路計算的一些基本假定及依據(jù)定常流 基本管道 充分發(fā)展流經(jīng)濟流速系列化管道管道內(nèi)流體滿足質(zhì)量守恒和動量守恒等基本物理定律12()()VAVA22121 2(

4、)()22wpVpVzHzhgggg機11()pzcg22()pzcg管路結(jié)構(gòu)：管路結(jié)構(gòu)：若干個不同直徑的圓管用若干個連接元件組合而成若干個不同直徑的圓管用若干個連接元件組合而成 沿程損失：發(fā)生在直管段的損耗。 局部損失：發(fā)生在連接元件附近的損耗。流體不僅沿流道向前運動，還有大量的碰撞、渦旋、回流等發(fā)生總損失沿程損失局部損失1 2mnwfjhhhgVDLhf22gVhj22一、圓管內(nèi)的層流流動一、圓管內(nèi)的層流流動定常流動動量方程：定常流動動量方程：FvCSAnvd條件：充分發(fā)展的定常流動，流出控制體的動量凈通量為條件：充分發(fā)展的定常流動，流出控制體的動量凈通量為0 0F0d2d22xrrxxp

5、prp常數(shù)rxp2dd即即常數(shù)xplpdd1.1.切應(yīng)力切應(yīng)力：rlprxp21dd21max1 d12 d2ppRRxl （單位管長上的壓降）（單位管長上的壓降）2.2.速度分布速度分布根據(jù)牛頓粘性定律牛頓粘性定律，流體中的粘性切應(yīng)力可表示為ruddlprru2ddClpru42邊界條件：當(dāng)邊界條件：當(dāng)r r = =R R 時，時，u u = 0 = 0lpRC422241rRlpu速度分布速度分布2241rRlpu速度分布速度分布在圓管充分發(fā)展的定常層流中，圓管截面上的速度分布為旋轉(zhuǎn)拋物面2max41Rlpu12prl4.4.平均流速平均流速402208d2d2RlprrrRlprruqR

6、Rv在圓管充分發(fā)展的定常層流中，流體的體積流量與管道半徑的四次方及單位長度壓降成正比，與流體的動力粘度成反比。3.3.體積流量體積流量max222181uRlpRqVv5.5.沿程損失沿程損失gVDLVgRLgphf2Re64822Re64圓管充分發(fā)展定常層流時，沿程損失與平均速度的一次方成正比；僅與雷諾數(shù)有關(guān)，與管壁粗糙度無關(guān)?！纠?-2】 設(shè)有一長度L = 1000 m，直徑D = 150 mm的水平管道，已知管道出口壓強為大氣壓，管道入口表壓強為0.965106 Pa；管道內(nèi)的石油密度 = 920 kg/m3，運動粘度 = 410-4 m2/s；求管道內(nèi)石油的體積流量。【解解】 流體的

7、動力粘度 假設(shè)管道內(nèi)的石油流動為層流流動，則平均流速為 石油的體積流量為 驗證層流流動假設(shè)：管道內(nèi)流動的雷諾數(shù)為 管道內(nèi)流動的雷諾數(shù)小于臨界雷諾數(shù)，流動為層流流動，計 算成立。s)kg/(m 368. 0m/s 8438. 1812RLpV/sm 0326. 0422VDQRe6912000Vd【例例4-3】 已知一圓管的管長L = 20 m，管徑D = 20 mm；圓管中水的平均流速V = 0.12 m/s；水溫10C時的運動粘度 = 1.30610-6 m2/s；求該管道的沿程能量損失。【解解】 圓管內(nèi)流動的雷諾數(shù) 圓管內(nèi)的流動為層流流動，因此沿程損失系數(shù) 管道沿程能量損失20001838

8、ReVD035. 0Re64OmH 026. 0222gVDLhf二、圓管內(nèi)的湍流時均運動二、圓管內(nèi)的湍流時均運動1.1.圓管內(nèi)湍流的三層結(jié)構(gòu)圓管內(nèi)湍流的三層結(jié)構(gòu)在紊流中緊靠固體邊界附近，有一極薄的層流在紊流中緊靠固體邊界附近，有一極薄的層流層，其中粘滯切應(yīng)力起主導(dǎo)作用，而由脈動引層，其中粘滯切應(yīng)力起主導(dǎo)作用，而由脈動引起的附加切應(yīng)力很小，該層流叫做粘性底層。起的附加切應(yīng)力很小，該層流叫做粘性底層。粘性底層粘性底層0紊流紊流粘性底層厚度粘性底層厚度032.8Red0 0隨雷諾數(shù)的增加而減小。隨雷諾數(shù)的增加而減小。粘性底層粘性底層過渡層過渡層湍流核心區(qū)湍流核心區(qū)湍流脈動和粘性湍流脈動和粘性湍流脈

9、動湍流脈動粘性底層粘性底層 過渡層過渡層 湍流核心區(qū)湍流核心區(qū) * 50yyuuyy05. 3ln0 . 5 305*yyuuyy5 . 5ln5 . 2 30*yyuuyy2.2.圓管湍流時均運動的速度分布圓管湍流時均運動的速度分布在雷諾數(shù)4103 Re 3.2106的范圍內(nèi)，也可將圓管截面上的湍流時均速度分布用指數(shù)函數(shù)的形式統(tǒng)一表示為 umax為圓管截面上時均速度的最大值；y為距壁面的距離；R 為圓管半徑；n的數(shù)值隨雷諾數(shù)變化。nRyuu1max1.1.尼古拉茲實驗?zāi)峁爬潓嶒瀐f目的：目的：原理和裝置：原理和裝置：(Re,)fd用不同粗糙度的人工粗糙管，測出不同雷諾數(shù)下用不同粗糙度的人工

10、粗糙管，測出不同雷諾數(shù)下的的 ，然后由，然后由 算出算出 . .fh22fl vhdg22fL Vhdg或242fhL VhRgLg（100）lgRe130d161.2d1120d1252d1504d11014d64Re(Re)f(Re,)fd尼古拉茲圖可分為五尼古拉茲圖可分為五個區(qū)域：個區(qū)域：I. I. 層流區(qū)層流區(qū)II.II.過渡區(qū)過渡區(qū)III.III.湍流光滑區(qū)湍流光滑區(qū)IV.IV.湍流過渡粗糙區(qū)湍流過渡粗糙區(qū)V. V. 湍流完全粗糙區(qū)湍流完全粗糙區(qū)I. 層流區(qū)層流區(qū)(Re2320)Re64/d對無影響，對數(shù)圖中為一斜直線。II. 過渡區(qū)過渡區(qū)(2320Re4000 )勃拉修斯公式（41

11、03Re105 ）0.250.3164Rehf與v1.75成正比， 又稱1.75次方阻力區(qū)次方阻力區(qū)。 尼古拉茲經(jīng)驗公式(105Re3106 ) =0.0032+0.221Re-0.237 不穩(wěn)定區(qū)域，無一定規(guī)律III.紊流光滑管區(qū)紊流光滑管區(qū) (4000Re26.98(d/ /)8/7)各種不同相對粗糙度的管流，實驗點落在同一條傾斜直線上，但它們在該線上所占的區(qū)段大小不同。IV.紊流粗糙管過渡區(qū)紊流粗糙管過渡區(qū)=f (Re,/d) 26.98(d/ )8/7 Re4160(d/ /)0.85當(dāng)Re增大時，粘性底層厚度減小，水力光滑管逐漸變?yōu)樗Υ植诠?。洛巴耶夫公?221.273lg1.42

12、Relg1.42VqdV. 紊流粗糙管平方阻力區(qū)紊流粗糙管平方阻力區(qū)=f /d ) ,與Re無關(guān)。1.7422lg1/21dhf與v2成正比， 又稱平方阻力區(qū)平方阻力區(qū)。 2308(d/ )0.85 Re尼古拉茲公式 0.050.040.030.020.0150.010.0080.0060.0040.0020.0010.00080.00060.00040.00020.00010.000,050.000,010.10.090.080.070.060.050.040.030.0250.020.0150.010.0090.008層流區(qū)臨界區(qū)過渡區(qū)完全紊流粗糙管區(qū)光滑管區(qū)310410510238654

13、23 4 5 6 823 4 5 6 823 4 5 6 823 4 5 6 8610710810dRe000001. 0d000005. 0d二、莫迪圖二、莫迪圖 人工粗糙管：壁面上的顆粒分布均勻，形狀規(guī)則。實際工業(yè)管道：壁面上形狀不規(guī)則，內(nèi)壁是自然、非均勻的高低不平。莫迪圖按照對數(shù)坐標(biāo)繪制，表示了和/d, Re之間的函數(shù)關(guān)系。分為五個區(qū)域：1.層流區(qū)2.臨界區(qū)3. 光滑管區(qū)4.過渡區(qū)5.完全紊流粗糙管區(qū)用莫迪圖作管道計算 單根管道沿程損失的計算分兩類三種題目：(1)正問題(2)反問題 , , l, , vfhqd已知 由于不知qv或d不能計算Re ,無法確定流動區(qū)域，可用莫迪圖作迭代計算。

14、v , , l, , qhdfa. 已知dhqlf , , ,vb. 已知 例例11 已知管道參數(shù)和流量求沿程損失已知管道參數(shù)和流量求沿程損失. .求：求： 冬天和夏天的沿程損失。冬天和夏天的沿程損失。解：解：smdqvv884. 02 . 04278. 0422冬天冬天2000161910092. 12 . 0885. 0Re41vd層流層流夏天夏天2000498010355.02 .0884.0Re42vd紊流紊流冬天冬天(油柱油柱)mgvdlgvdlhf6 .2381. 92884. 02 . 030001619642Re642222111夏天夏天mgvdlhf0 .2381. 9288

15、4. 02 . 030000385. 022222(油柱油柱)已知已知: : d200mm , l3000m 的舊無縫鋼管的舊無縫鋼管, 900 kg/m3, qm90000kg/h., 在冬天為冬天為1.092 10-4 m2/s , 夏天為夏天為0.355 10-4 m2/s。 在夏天，查舊無縫鋼管等效粗糙度在夏天，查舊無縫鋼管等效粗糙度=0.2mm, /d=0.001查莫迪圖查莫迪圖2=0.0385smqqmv/02778. 036003 例例2 已知管道參數(shù)和壓強降求流量。已知管道參數(shù)和壓強降求流量。求：求： 管內(nèi)流量管內(nèi)流量qv。 解：解：mgphf61.909 . 09810108

16、0031002. 01002 . 0d莫迪圖完全粗糙區(qū)的莫迪圖完全粗糙區(qū)的0.025 , 設(shè)設(shè)10.025 , 由達(dá)西公式由達(dá)西公式smlgdhvf22. 46667. 0325. 6)40061.901 . 081. 92(025. 01)2(1212111smv06. 46667. 0027. 01241006. 4Re2查莫迪圖得查莫迪圖得20.027 ,重新計算速度重新計算速度查莫迪圖得查莫迪圖得30.027smvAqv320319. 01 . 0406. 4已知已知: : d10cm , l400m 的舊無縫鋼管比重為的舊無縫鋼管比重為0.9, =10 -5 m2/s 的油的油aKP

17、p800411022. 4Re 例例3 已知沿程損失和流量求管徑已知沿程損失和流量求管徑. .求：求： 管徑管徑d 應(yīng)選多大應(yīng)選多大? 解：解：2204. 040318. 0ddAqvV由達(dá)西公式由達(dá)西公式 5222210826. 0)4(212dlqdqgdlgvdlhVVf42251069. 361.900318. 04000826. 00826. 0fVhlqdddddvd40001004. 004. 0Re52aKPp800已知已知: : l400m 的舊無縫鋼管輸送比重為的舊無縫鋼管輸送比重為0.9, =10 -5 m2/s 的油。的油。qV = 0.0318 m3/s 例例3 已知

18、沿程損失和流量求管徑已知沿程損失和流量求管徑411006. 40984. 0/4000Re由由/ d = 0.2 / 98.4 = 0.002，查莫迪圖得，查莫迪圖得2 = 0.027 d 2 = (3.6910 4 0.027) 1 / 5 = 0.0996 (m) Re2 = 4000 / 0.0996 = 4.01104 / d = 0.2 / 99.6 = 0.002，查，查莫迪莫迪圖得圖得3 = 0.027 最后取最后取d =0.1m。 用迭代法設(shè)用迭代法設(shè)1=0.025 )(0984. 0)025. 01069. 3(5/141md流體經(jīng)過這些局部件時，由于通流截面、流動方向的急劇

19、變化，引起速度場的迅速改變，增大了流體間的摩擦、碰撞以及形成旋渦等原因,從而產(chǎn)生局部損失。 流體經(jīng)過閥門、彎管、突擴和突縮等管件時產(chǎn)生局部損失。 22gvhj1.1.管道截面突然擴大管道截面突然擴大損失產(chǎn)生的原因2112p流體從小直徑管道流向大直徑管道，主流束先收縮后擴張，在拐角和主流束間形成旋渦，旋渦在主流束的帶動下不斷旋轉(zhuǎn)，由于和固體壁面、其它流體質(zhì)點間的摩擦，不斷將機械能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散；凸肩處的旋渦有可能脫落，隨主流束進(jìn)入下游，又產(chǎn)生新的旋渦，旋渦的不斷脫落和生成也是一個能量耗散的過程；小直徑管道流出的流體速度較高，大直徑管道的流速較低，二者在流動過程中必然要碰撞，產(chǎn)生碰撞損失。d1d

20、2V1V2221133LZ1Z2OOGx對對1-11-1、2-22-2斷面列能量方程式斷面列能量方程式221112221222wpVpVZZhgggg2212211212()()()22jppVVhZZgggg列列X X方向的動量方程式方向的動量方程式1222221cos()p Ap AgA LQ VV化簡整理得：化簡整理得：1221212()ppVV Vzzggg所以有所以有2222121212()()22jVV VVVVVhggg2222221112(1)(1)22AVAVAgAg2212jVhg2122jVhg損失產(chǎn)生的原因流體從大直徑管道流入小直徑管道，流束急劇收縮，由于慣性作用，流束

21、在小直徑管道內(nèi)繼續(xù)收縮一段距離后再逐漸擴大，由于流速分布不斷變化，導(dǎo)致的摩擦和碰撞將產(chǎn)生能量損失；流體進(jìn)入小直徑管道之前和在縮頸部位存在著旋渦區(qū)，將產(chǎn)生不可逆的能量損失。流體在彎管中流動的損失由三部分組成，一部分是由切向應(yīng)流體在彎管中流動的損失由三部分組成，一部分是由切向應(yīng)力產(chǎn)生的沿程損失，特別是在流動方向改變、流速分布變化力產(chǎn)生的沿程損失，特別是在流動方向改變、流速分布變化中產(chǎn)生的這種損失中產(chǎn)生的這種損失;另一部分是形成旋渦所產(chǎn)生的損失另一部分是形成旋渦所產(chǎn)生的損失;第三第三部分是由二次流形成的雙螺旋流動所產(chǎn)生的損失。部分是由二次流形成的雙螺旋流動所產(chǎn)生的損失?！纠?-10】如圖所示，兩水

22、箱被兩段不同直徑的管道相連，已知：l1-3=10mm， D1=200mm，1=0.19， l3-6=10m， D2=100mm， 2=0.018。管路中的局部管件有：1為管道入口，2和5為90彎頭，3為漸縮管（=8），4為閘閥，5為管道出口。若兩水箱水面的高差H=1.21m，求輸送流體流量。【解解】以水箱中的低液面為基準(zhǔn)列兩個液面的能量方程其中由連續(xù)性方程得whH0000063316331jjffjfwhhhhhhhgvdlgvdl2)(2)(2265431632212113112211AvAv即兩式聯(lián)立得44222211DvDvgvgv2) 1 . 05 . 05 . 001. 01 . 0

23、10018. 0(2)5 . 05 . 02 . 010019. 0(21. 1222141 . 042 . 02221vv)/(64. 01smv )/(56. 22smv )/(02. 03smqv【例例4-114-11】如圖所示，水從水箱如圖所示，水從水箱中流出，設(shè)水箱的水位恒定，中流出，設(shè)水箱的水位恒定，H=15mH=15m。管道直徑。管道直徑D=100mmD=100mm，管長管長l=12ml=12m，沿程阻力系數(shù)，沿程阻力系數(shù)=0.02=0.02。每個彎管的曲率半。每個彎管的曲率半徑徑R=125mmR=125mm。噴嘴出口直徑。噴嘴出口直徑D D2 2 =50mm=50mm，噴嘴的局

24、部阻力系數(shù)，噴嘴的局部阻力系數(shù)（對于噴嘴出口流速而言）（對于噴嘴出口流速而言）=0.5=0.5。若不計水在空氣中的。若不計水在空氣中的流動阻力。試求：流動阻力。試求： （1 1）水從噴嘴噴出的水流速）水從噴嘴噴出的水流速度；度； （2 2）距噴嘴下方）距噴嘴下方h=1mh=1m處的水處的水流速度。流速度。【解解】（1）以截面2-2為基準(zhǔn)，列1-1截面和2-2截面的伯努利方程，取 ，得由連續(xù)性方程得：管道入口局部阻力系數(shù)：12whgvH2000022gvgvgvDlhw22)2(22222210222222)(DDvAAvv5 . 00查表知彎管局部阻力系數(shù)為：21. 01242102)(2(1

25、2DDDlgHv5 . 0)10050()21. 025 . 01 . 01202. 0(115807. 924sm/07.13（2）以2-2截面為基準(zhǔn)，列2-2截面和3-3 截面的能量方程gvhgv202002322)/(75.111807. 9207.1322323smghvv管道按布置分管道按布置分 簡單管道：直徑始終不變，無分支的管路（基礎(chǔ)）簡單管道：直徑始終不變，無分支的管路（基礎(chǔ)） 復(fù)雜管道復(fù)雜管道 串聯(lián)管道串聯(lián)管道 并聯(lián)管道并聯(lián)管道 分枝管道分枝管道 短管短管 長管長管 兩種水頭損失大小比重兩種水頭損失大小比重局部水頭損失、流速水頭占局部水頭損失、流速水頭占總水頭損失比例較大（大

26、于總水頭損失比例較大（大于5%5%），計算時不能忽略），計算時不能忽略沿程水頭損失水頭為主，沿程水頭損失水頭為主，局部損失和流速水頭在總局部損失和流速水頭在總水頭損失中所占比重很小，水頭損失中所占比重很小，計算時可忽略。計算時可忽略。1 1 長管和短管不按管道絕對長度決定。長管和短管不按管道絕對長度決定。2 2 當(dāng)管道存在較大局部損失管件，例如局部開啟閘當(dāng)管道存在較大局部損失管件，例如局部開啟閘門、噴嘴、底閥等。即使管道很長，局部損失也門、噴嘴、底閥等。即使管道很長，局部損失也不能略去，必須按短管計算。不能略去，必須按短管計算。 3 3 長管：長管：忽略局部水頭損失和流速水頭（沿程損忽略局部水

27、頭損失和流速水頭（沿程損失不能略去），計算工作大大簡化，其對結(jié)果又失不能略去），計算工作大大簡化，其對結(jié)果又沒有多大影響。沒有多大影響。注意注意 三類計算問題三類計算問題（1 1）已知）已知qV、l、d 、 、 ，求，求hf；（選泵的揚程）；（選泵的揚程）（2）已知）已知hf 、 l、 d 、 、 ，求，求qV；（輸送能力）；（輸送能力）（3）已知）已知hf 、 qV 、l、 、 ，求，求d。（設(shè)計管路）（設(shè)計管路）簡單管道的水力計算是其它復(fù)雜管道水力計算的基礎(chǔ)。簡單管道的水力計算是其它復(fù)雜管道水力計算的基礎(chǔ)。1、短管的計算2222412(1)8(1)/()22wvVVllHhgDqgDgD2

28、vHqSH 248(1)/()HlSgDD2vHqSH SH為綜合反映管道流動阻力情況的系數(shù)，稱為管道阻抗管道阻抗，單位為 52/ms對于氣體2224(1)8(1)/ ()2vlVlPDqDD 2QSpp248(1)/()plSDD 包含風(fēng)管出口處的局部阻力系數(shù)。p為管流風(fēng)機的作用壓頭，單位為Pa或N/m2； 為氣體管道阻抗，單位為kg/m7。pS阻抗阻抗：管路通過單位流量的流體時的能量損失，又：管路通過單位流量的流體時的能量損失，又稱管路特性系數(shù)稱管路特性系數(shù) 對于給定的管路系統(tǒng)，D、L為一定值，阻抗只隨和 變化。 管路特性系數(shù)對已給定的管路而言，它綜合反映了管路上沿程阻力和局部阻力的情況。

29、 【例例4-124-12】某礦渣混凝土矩形風(fēng)道，絕對粗糙度=1.5mm，斷面面積為1m1.2m，長為50m，局部阻力系數(shù) ，流量為14m3/s，空氣溫度為20，求風(fēng)壓損失。5 . 2【解解】確定沿程阻力損失系數(shù)查表知：20空氣的運動粘滯系數(shù)=15.710-6m2/s矩形風(fēng)道的當(dāng)量直徑De為氣體在管路中的流動速度求雷諾數(shù)Re 相對粗糙度查莫迪圖得 =0.021 09. 12 . 112 . 1122baabDe)/(65.112 . 1114smAQv56108107 .1509. 165.11eevDR331038. 11009. 15 . 1eD2.計算值SP，求風(fēng)壓損失p 對矩形風(fēng)道 矩形

30、風(fēng)道的風(fēng)壓損失為428DgDLSepappQSp84.28214)09. 1 (14. 381. 92 . 15 . 209. 150021. 082422【例例4-11】虹吸管系統(tǒng)如圖所示，如已知上下游液面差 ，管道直徑 ， ， 。設(shè)管道進(jìn)出口的局部阻力系數(shù)均為 ，彎管的局部阻力系數(shù)為 ，沿程阻力系數(shù) ，試求虹吸管的過流能力及管頂C的最大允許安裝高度。mH2mmD2001ml1512 . 0b025. 0ml20211s1csmaxhc1l22H2l圖 5 - 4 虹 吸 管【解解】(1)由兩水面之間的機械能關(guān)系，可寫出 上式說明,虹吸管的上、下游液面差就是用于克服管流阻力，而使水從上游自動

31、流向下游，故稱H為虹吸管的作用水頭。由上式可得221vHwqShHHvSHq 4221)32(8DgDllSbH422 . 014. 38 . 9)2 . 0322 . 02015025. 0(852/360mssLsmqv/5 .74/0745. 036023（2）求允許的安裝高度 能夠分析得出最高點C是虹吸管內(nèi)壓強最低的點。因此列1-1和C點所在斷面的能量方程，以1-1為基準(zhǔn)面得分析分析： .可見C點的壓強必為負(fù)值. 工程尚未保證通過虹吸管的流量，一般限制管內(nèi)最大真空度不得超過7-8mH2O，因此，虹吸管設(shè)定的最大允許安裝高度為maxh21212wcchgvgpzzmax1hzzc212m

32、ax2wchgvgph gvDlhbv2)21 (218 . 921)2 . 0785. 00745. 0)(2 . 0212 . 015025. 01 (722m78. 5【例例4-12】如圖所示，一簡單管路系統(tǒng)借助于一臺泵將低壓容器A中的液體送到高壓容器B中，若已知吸水池與壓水池液面壓力分別為， ， ， ， ，管路系統(tǒng)的總長度L=30m，管路直徑 。設(shè)管道進(jìn)口的局部阻力系數(shù)均為 ，出口的局部阻力系數(shù)為 ，彎管的局部阻力系數(shù)為 ，沿程阻力系數(shù) ，管路系統(tǒng)輸送的流量為 。求管路系統(tǒng)所需求的能頭H。60.2 10Aapp61.6 10BappmzA3mzB14mmD2005 . 01122 .

33、0b025. 0smQ/04. 03【解解】列吸水池液面A-A與壓水池液面B-B的能量方程式，由簡單管路的定義可知，管路系統(tǒng)具有相同的流量和管徑，所以各過流斷面平均流速均相等。wpzwABABhHHhgppzzH22242248308 0.025(0.520.21)0.20.040.473.140.29.8wfjHhhhS QLQD gDm 2SQHHHpz63(1.60.2) 10(143)0.47109.8154.33m2、長管的計算01122以以0-0為基準(zhǔn)面，列為基準(zhǔn)面，列1-1,2-2兩斷面的能量方程兩斷面的能量方程gVEgVDlgVH222222gVEgVDlgVH222222 對于長管來說，其管中局部損失比沿程損失小得多，可忽略不計。 222vHfqShgvDlH528DglSHlRAlqhHmvw2lhRfmgDA528令令Rm單位管長上的阻力損失，與管路的材料、流量及管徑有關(guān)單位管長上的阻力損失，與管路的材料、流量及管徑有關(guān)A比阻，單位管長通過單位流量時消耗的水頭損失比阻，單位管長通過單位流量時消耗的水頭損失【例例4-13】如圖所示，為一水塔向車間供水的簡單管路系統(tǒng)。全長 ，水塔高度 ，水塔處地面標(biāo)高 ，用