孔口管嘴管路流動

1、孔口管嘴管路流動孔口管嘴管路流動1.圖中穿孔板上各孔眼的大小形狀相同，問每個孔口的出流雖是否相同？解：由QAj2gH°第1題圖第2題圖與深度無關(guān)，所以每個孔口的出流雖相同2.有一水箱水面保持恒定（5m）,箱壁上開一孔口，孔口直徑d=10mm。（1）如果箱壁厚度a=3mm,求通過孔口的流速和流雖。（2）如果箱壁厚度a=40mm,求通過孔口的流速和流雖。解：（1）視作薄壁小孔口，0.97,0.62vJ2gh9.6m/s得：QvA4.82104m3/s（2）視作管嘴，0.82vTh8.12m/s得：QvA6.38104m3/s3.一隔板將水箱分為A、B兩格，隔板上有直徑為di=40mm圖，

2、B的薄壁孔口，如題5-3箱底部有一直徑為d2=30mm的圓柱形管嘴，管嘴長l=0.1m,A箱水深Hi=3m恒定不變。分析出流恒定性條件(H2不變的條件)(2)在恒定出流時，B箱中水深H2等于多少?(3)水箱流雖Qi為何值?解：(1)當Qi=Q2時出流恒定(2)因為q1=q2,為寸_h7)2A2.2g(H20.1)查表得10.6,20.82,解得：H21.85m(3)解得Q13.58x10-3m3/s證明容器壁上裝一段短管(如圖所示)，經(jīng)過短管出流時的流雖系數(shù)it流速系數(shù)證：.2V2gyd2g,2gH°某誘導(dǎo)器的靜壓箱上裝有圓柱形管嘴，管徑為4mm,長度1=100mm,2=0.02,從

3、管嘴入口到出口的局部阻力系數(shù)0.5,求管嘴的流速系數(shù)和流H系數(shù)(見上題圖)0.707解：由題得如上題，當管嘴外空氣壓強為當?shù)卮髿鈮簭姇r，要求管嘴出流流速為30m/so此時靜壓箱內(nèi)應(yīng)保持多少壓強？空氣密度為定1.2kg/m3。4. 解：v2-，得p1.08kN/m2某恒溫室采用多孔板送風，風道中的靜壓為200Pa,孔口直徑為20mm，空氣溫度為20C,叩0.8。要求通過風雖為1m3/s。問需要布置多少孔口？5. 解：Q=nA°2-P,得n218.4，所以需要219個48水從A水箱通過直徑為10cm的孔口流入B水箱，流雖系數(shù)為0.62。設(shè)上游水箱的水面高程H1=3m保持不變。(1) B水

4、箱中無水時，求通過孔口的流雖。(2) B水箱水面高程H2=2m時，求通過孔口的流雖。(3) A箱水面壓力為2000Pa,H1=3m時，而B水箱水面壓力為0,H2=2m時，求通過孔口的流H。解：(1)屬孔口自由出流QAj2gH°,H°H得：Q0.037m3/s(2)屬孔口淹沒出流，QA/2gH7,H0HiH2得：Q0.0216m3/s(3)QAj2gH°,H0HiH220009807得:Q0.0236m3/s室內(nèi)空氣溫度為30C,室外空氣溫度為20C,在廠房上下部各開有8m2的窗口，兩窗口的中心高程差為7m,窗口流雖系數(shù)叩0.64,氣流在自然壓頭作用下流動，求車間自

5、然通風換氣H（質(zhì)H:流H）i?：PH外內(nèi)H0.372.59N/m2Q=內(nèi)A2p=12.6kg/s內(nèi)第9題圖第偵題圖如圖示管路中輸送氣體，采用U形差壓計測雖壓強差為h米液體。試推導(dǎo)通過孔板的流雖公式。6. 解：P，h,是U形壓差計液體容重，為氣體容重QAj2gH。A#g-BA2ghA,2gh如上題圖孔板流雖計，輸送20C空氣，測雖h=100mmH2O。叩0.62,d=100mm，求Q。解：將數(shù)據(jù)代入上題公式得Q0.2m3/s什么叫管路阻抗？（乂稱為綜合阻力數(shù)）為什么有兩種表示？在什么情況下，S與管中流雖無關(guān)，僅決定于管道的尺寸及構(gòu)造？解：阻抗反映管路上沿程阻力和局部阻力情況。Sh用在液體管路，S

6、p用在氣體管路。在紊流時，S與管中流雖無關(guān)，僅決定于管道的尺寸和構(gòu)造。13.供熱系統(tǒng)的凝結(jié)水箱回水系統(tǒng)如圖試寫出水泵應(yīng)具有的作用水頭表達式。解：HhE如SQ214.某供熱系統(tǒng)，原流雖為0.005m3/s,總水頭損失h=5mH2O,現(xiàn)在要把流雖增加到0.0085m3/s,試問水泵應(yīng)供給多大壓頭。i?：H1SQ12即5S0.0052,-S2105s2/m52_52H2SQ221050.0085214.45m15.兩水池用虹吸管連通，上下游水位差H=2m,管長Ll=3m,L2=5m,La=4m,直徑d=200mm,上游水面至管頂高流雖Q=40X10-3m3/s,2=0.03。求:(1) 吸水管及壓水

7、管的S數(shù)。求水泵所需水頭8g12解：（1）SH1=118.69s2/m5digSh2=4=2106.1s2/m52d14g(1) Hh(SH1+SH2)Q223.56m(其中h17320m)略圖為一水平安置的通風機，吸入管d1=200m,l1=10m,2=0.02。壓出管為直徑不同的兩段管段串聯(lián)組成，d2=200mm,l2=50m,入=0.02;l3=50m,2=0.02?？諝饷芏葹閺V1.2kg/m3,風雖為Q=0.15m3/s,不計局部阻力。試計算：(1) 風機應(yīng)產(chǎn)生的總壓強為多少？如風機與管道鉛直安裝，但管路情況不變，風機的總壓有無變化？(2) 如果流雖提高到0.16m3/s,風機總壓變化

8、多少？(4)繪出全壓線與靜壓線圖11888(1)解：(1)SdiSeed2Seed3丁.1/SP124SP22,4SP32,4did2d3SPSP1SP2SP3pSpQ2解得：p2500pa(2) 鉛直安裝不會改變總壓，因為同種氣體位壓等于零17. pSpQ22830pa并聯(lián)管路中各支管的流雖分配，遵循什么原理？如果要得到各支管中流雖相等，該如何設(shè)計管路？解：并聯(lián)管路Q二，如果要得到各支管流雖相等必須各支<S管S相等.應(yīng)設(shè)計成Sl=S2=S3有兩長度尺寸相同的支管并聯(lián)，如果在支管2中加一個調(diào)節(jié)閥(阻力系數(shù)為。，則Qi和Q2哪個大些？阻力hfi和hf2哪個大些？解：(1)SiQi2=S2Q

9、；,S與有關(guān)因為S1S2,故Q1Q2。18. (2)hfi=hf2有一簡單并聯(lián)管路如下圖，總流HQ=80X10-3m3/s,2=0.02,求各管段之間的流雖及兩節(jié)點之間的水頭損失。第支路di=200mm,L1=600m,第二支路d2=200mm,解：Qi：Q2=(ST：d§$=號=3104.85Q245103m3/sQ135103m3/sS2=8L24d21862.9s2/m52d4gL2=360m。解得：Q1：Q20.77419. _2_2H1S1Q2S2Q23.72m如上題，若使QiQ2如何改變第二支路?解：d2減小或加調(diào)節(jié)閥等增加阻力的措施。如圖所示管路，設(shè)其中的流HQA=0.

10、6m3/s,?=0.02,不計局部損失，其它已知條件如圖，求A、D兩點間的水頭損失。Q2Q3Q4QaS234608s2miigm)QApQfm)LlJOOUnic/j301)(niin)90(J(mmd225. 解：Q2：Q3：Q4IS?：%：、Ld3:d42185：1743：3375L3,L4850.i8m3s2i85i7433375§5%(#L5g4Q2H并S2qMii.i5m藤）2Hi5Si5Qi3mHii.i5i324.i5m23. 管段1的管徑為20mm，管段2為25mm,li為20m,I2為10m,i2i5,0.025,流H分配有何變化?解：這樣Qi更小，Q2更大，所以應(yīng)

11、將管段i的管徑改為25mm,段2的管徑改為20mm,兩管流H可接近。24.已知某枝狀管網(wǎng)的Qi、Q2、Q3,若在支管2的末端再加一段管子，如圖中所示。問Qi和Q2、Q3各有何變化?解：由于總阻抗加大，HSQ2,使總流MQi減小由于H不變，Q3不變，所以Q2減Q5三層供水管路，各管段的S值皆i06s2/m5,層高均為5m。設(shè)a點的壓力水頭為20m，求Qi、Q2、Q3,并比較三流雖,得出結(jié)論來。（忽略a處流速水頭）解:Q'Q2Q3QQiQ'QiQ2Q3(1)20SQ12(2) 20=5+Sq'2+sq2=5+S(q2q3)2sq226. 20=10+Sq'2+2Sq

12、3聯(lián)立(1)(2)(3)Qi=4.46X10-3m3/sQ2=2.41X10-3m3/sQ3=0.63x10-3m3/s如上題，若想得到相同的流在a點壓力水頭仍為20m時，應(yīng)如何改造管網(wǎng)？27. 解：加大底層阻力(如加閥門，減小管徑)。減小上層阻力(如加大管徑)水由水位相同的兩貯水池A、B沿著L1=200,L2=100m,d1=200m,d2=100m的兩根管子流入L3=720m,d3=200m的總管，并注入水池水中。求：(1) 當H=16m,Z1=23=0.02,22=0.025時，排入C中的總流雖(不計閥門損失)；(2) 若要流雖減少一半，閥門的阻力系數(shù)為多少？解：（1）Qc=Qa+QbS

13、=_HS2QBS3QC解得：QC60.251033,m/s(2)當流雖減少一半QnQcQaQb2l38（3：）S32-d3g_''2HS1QAS3QC解得：256_'_''2HS2QaS3QC水平布置的管系，A點的表壓強pA=280kN/m2,水流從B、D直接排入大氣，AD管直徑為0.4m,其它各管直徑為0.3m,Q3和沿程阻力系數(shù)足0.02,忽略局部損失，確定Qi,Q2,表壓強Pc解:由題意得:'2SabQ2-_'2SadQ3SacQ'2，2'QS2Sab=8022g0.35200136.2980.022002M,5g0

14、.432.342Sac80.02160e1092g0.3580.021202g3.581.8解得：Qi0.47m3/s,Q20.4577m3/s,Q30.94m3/s,-Q2'Q20.45770.23480.692m3/s22Q3Q3'Q0.940.23481.174m3/s2QiQ2Q31.866m3/s，2SQ_2.Pc44.2kN/m228. 環(huán)狀管網(wǎng)流雖計算，進行二次校正計算。0.05m5/E'X=0.0234,rD=0.4tnQ=115in5s_i1'=1000tnQ=0.E靜/=5Wm、1=0.0243Q，D=0.4m"i=0,02431Q

15、=0.01srD=0.3mp?=400mQ=0.0Sm;sk-0.0268【=1000m>D=0.3in%J=1000mjD=0.5m*=0缶6如Q-G03mJsD=0,4mQ=0.1m?D=0.3mQ=0.0-m-s?=J00mZ=:二。243/=4ftOm).=C.026S0.061X1-cZ.Zin-a解：第一次校正計算假定流HQi校正環(huán)路管段Shihi/QiQ呂4%校正流H后的流HQi校正后的hiAB+0.1559.76+1.33468.897-0.00140.14861.3196BD+0.1098.21+0.98219.821-0.00140.09860.9548-0.0011

16、DC-0.01196.42-0.01961.960-0.00144-0.0175-0.0289-0.1641CA-0.1598.21-2.209714.731-0.0014-0.1514-2.25120.087435.410-0.1409環(huán)路管段假定流HSihihi/QiQ管段校正流雖校正后的校正后的hiQi流HQi+0.0172CD+0.01196.42+0.01961.9600.01755+0.00140.02890.1641DF+0.04364.42+0.583014.575+0.01750.05751.2049FE-0.03911.05-0.819927.330+0.0175-0.0125-0.1424EC-0.08364.42-2.332329.154+0.0175-0.0625-1.4235-2.549673.019-0.1969第二次校正計算環(huán)路管段假定流HQiSi（不變）_2hiSiQ2hi/QiQ管段校正流H校正后流里QiA0.14859.761.3198.8800.0010.0010.150B66884BD0.098698.210.95489.6840.00180.1004DC-0.0289196.42-0.16415.