流體力學(xué)課件.CH3(管路計(jì)算)

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管路計(jì)算1

本章目錄3.1簡單管路3.2管路的串聯(lián)與并聯(lián)23.1簡單管路目的1、管流是輸送氣體和液

體的主要手段；2、簡單管路是組成復(fù)雜

管路的基本單元。35.4.2長管、短管長管：局部損失與出口速度水頭之和小于沿程損失的5%。短管：局部損失與出口速度水頭之和與沿程損失相比，不可忽略。3.1簡單管路4簡單管路：具有相同管徑、相同流量的管段。復(fù)雜管路：由簡單管路串聯(lián)和并聯(lián)而構(gòu)成的管路。3.1簡單管路53.1簡單管路63.1簡單管路73.1簡單管路83.1簡單管路95.4.3簡單管路簡單管路中，總阻力損失與體積流量平方成正比，其比例系數(shù)為管路阻抗。3.1簡單管路10例1：混凝土風(fēng)道長50m，斷面積為1m×2m，局部阻力系數(shù)∑ζ=2.5，流量為14m3/s，空氣溫度為20℃，求壓強(qiáng)損失。3.1簡單管路11例2：水泵向有壓水箱送水（此時仍然是簡單管路，因d和Q不變）說明：水泵提供的水頭（水泵揚(yáng)程）不僅克服流動阻力，還用來提高液體是位置水頭，壓強(qiáng)水頭，使水流向有壓高位水箱。3.1簡單管路12例3：虹吸管。3.1簡單管路13例3：虹吸管。3.1簡單管路14例3：虹吸管。3.1簡單管路153.2管路的串聯(lián)與并聯(lián)串聯(lián)管路串聯(lián)管路是由許多簡單管路首尾相接組合而成。管段相接之點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)，如a點(diǎn)，b點(diǎn)。對于不可壓縮流體，各管段的體積流量相等：Q1=Q2=Q3165.5.1串聯(lián)管路串聯(lián)管路的阻力損失按照阻力疊加原理：結(jié)論：串聯(lián)管路各管段流量相等；總阻抗等于各管段阻抗之和。3.2管路的串聯(lián)與并聯(lián)17并聯(lián)管路是在兩節(jié)點(diǎn)之間并接兩根以上管段的管道。對于不可壓縮流體，總流量等于管段的體積流量之和：a節(jié)點(diǎn)和b節(jié)點(diǎn)兩點(diǎn)之間的壓力差等于二節(jié)點(diǎn)的壓頭差：3.2管路的串聯(lián)與并聯(lián)18結(jié)論：并聯(lián)管路總流量等于各支管流量之和；各支管上的阻力損失相等；總阻抗平方根倒數(shù)等于各管段阻抗平方根倒數(shù)之和。3.2管路的串聯(lián)與并聯(lián)19并聯(lián)管路阻抗小的支管流量大，阻抗大的支管流量小。對于流體輸配管網(wǎng)來說，一項(xiàng)重要的工作是進(jìn)行“阻力平衡”。其實(shí)質(zhì)就是應(yīng)用并聯(lián)管路的流量分配規(guī)律，在滿足用戶要求的流量下，設(shè)計(jì)合適的管路尺寸和局部構(gòu)件，使得各支管的阻力損失相等。3.2管路的串聯(lián)與并聯(lián)20例1：某兩層樓的供暖立管，管段①直徑為20mm，總長為20m，∑ζ=15；管段②直徑為20mm，總長為10m,∑ζ=15。已知管路的λ=0.025，干管中的流量為Q=0.001m3/s，求Q1和Q2。3.2管路的串聯(lián)與并聯(lián)21例2：并聯(lián)管道閥門K全開時，各管段流量為Q1、Q2、Q3，現(xiàn)關(guān)小閥門K，其它條件不變，各管段流量將如何變化？為什么？3.2管路的串聯(lián)與并聯(lián)22例3：枝狀管網(wǎng)，各管段流量為Q1、Q2