孔口管嘴出流及管路計算(與“流量”有關(guān)的文檔共28張)

第五章孔口管嘴出流及管路計算第一頁，共28頁。第一節(jié)液體的出流孔口的分類薄壁孔口ds厚壁孔口dsdL管嘴L=(3～4)d第二頁，共28頁。大孔口：小孔口：截面上各點靜水頭差異大，不能忽略（d>H/10）截面上各點靜水頭差異小，可以忽略（d<H/10）自由出流：液體通過孔口流入大氣淹沒出流：液體通過孔口流入液體空間第一節(jié)液體的出流第三頁，共28頁。一、小孔口自由出流第一節(jié)孔口出流列能量方程令第四頁，共28頁。第一節(jié)液體的出流取流量計算第五頁，共28頁。二、小孔口淹沒出流令流量計算第一節(jié)液體的出流第六頁，共28頁。三、小孔口的收縮系數(shù)及流量系數(shù)第一節(jié)液體的出流全部收縮孔口不完全收縮孔口非全部收縮孔口第七頁，共28頁。四、大孔口的流量系數(shù)第一節(jié)液體的出流第八頁，共28頁。如果壁厚或側(cè)壁孔口處接一段長的圓管時，此時流動情況為管嘴出流。一、圓柱形外管嘴出流特點：水流入嘴嘴時如同孔口出流一樣，管流股也發(fā)生收縮，存在著收縮斷面CC，爾后流股逐漸擴張，至出口斷面上完全充滿管嘴斷面流出。第二節(jié)管嘴出流第九頁，共28頁。1、管嘴出流流量以管嘴中心線為基準(zhǔn)線，列1-1及b-b斷面伯努利方程：第二節(jié)管嘴出流令管嘴出口速度為管嘴流量第十頁，共28頁。由于出口斷面b-b流股完全充滿（不同于孔口）則取銳緣進口表達式完全相同，但與孔口出流孔口出流∴第二節(jié)管嘴出流第十一頁，共28頁。2、管嘴內(nèi)的真空作用在C-C斷面前后流股與管壁分離，中間形成渦旋區(qū)，產(chǎn)生負(fù)壓，出現(xiàn)了管嘴真空現(xiàn)象。相當(dāng)于使H0增大，促使出流流量增大。第二節(jié)管嘴出流列c-c及b-b斷面伯努利方程：第十二頁，共28頁。第二節(jié)管嘴出流第十三頁，共28頁。一、管路水力計算概述管徑和管壁粗糙度相同的一根管子或這樣的數(shù)根管子串聯(lián)在一起的管道系統(tǒng)叫簡單管道。三類計算問題：第三節(jié)管路水力計算1）已知管路布置及流量Q，確定管徑d和進行水頭損失計算。2）已知流量Q和作用壓頭H，確定管徑d。3）已知直徑d和作用壓頭H，確定流量Q。第三節(jié)管路水力計算第十四頁，共28頁。第三節(jié)管路水力計算2、管路計算中常用術(shù)語1）長管和短管（速度水頭與局部水頭損失小于沿程損失的5%按短管計算）2）標(biāo)準(zhǔn)管徑3）經(jīng)濟流速第十五頁，共28頁。第三節(jié)管路水力計算二、簡單管路水力計算列1-1及2-2斷面伯努利方程：對于短管：對于氣體管路：第十六頁，共28頁。第三節(jié)管路水力計算對于長管：令：第十七頁，共28頁。第三節(jié)管路水力計算三、串聯(lián)管路計算由不同直徑或粗糙度的簡單管道連接在一起的管道叫做串聯(lián)管道1.流量關(guān)系：通過串聯(lián)管道各管段的流量是相同的。2.阻力損失關(guān)系：串聯(lián)管路系統(tǒng)的總水頭損失（壓頭）損失等于各管段水頭損失之和。第十八頁，共28頁。第三節(jié)管路水力計算三、并聯(lián)管路計算由不同直徑或粗糙度的簡單管道連接在一起的管道叫做串聯(lián)管道1.流量關(guān)系：2.阻力損失關(guān)系：并聯(lián)管路系統(tǒng)的總水頭損失（壓頭）損失等于各管段水頭損失。第十九頁，共28頁。第三節(jié)管路水力計算或者：流量分配規(guī)律第二十頁，共28頁。第四節(jié)流體通過縫隙液流動一、平行平板縫隙圖示為在兩塊平行平板所形成的縫隙間充滿了液體，縫隙高度為h，縫隙寬度和長度為b和l，且一般恒有b＞＞h和l＞＞h。第二十一頁，共28頁。1.平行平板縫隙（壓差和剪切共同作用）平行六面體在x方向的受力平衡方程式為整理后得,而因此有積分后得在縫隙流中壓力沿運動方向的變化率是一常數(shù)，有速度表達式由邊界條件，第二十二頁，共28頁。2.兩板之間無相對運動（壓差流）壓差作用下流量注意：當(dāng)動平板相對于固定平板運動的方向和壓差方向相同時取“+”號，反之取“－”號。流量表達式3.兩板之間無壓差（剪切流動）第二十三頁，共28頁。二、環(huán)形縫隙第二十四頁，共28頁。流量計算同心環(huán)縫隙流量用代替b偏