工程流体力学_压力管道水力计算.ppt

文档介绍：工程流体力学 第五章压力管路的水力计算主讲:刘恩斌 2011年10月
有压管道:管道被水充满,管道周界各点受到液体压强作用,其断面各点压强,一般不等于大气压强。
液体
管壁
有压管道
液体自由面
管壁
无压管道
压力管道计算原理
工程中,常用各种有压管道输送液体,如水电站压力引水钢管;水库有压泄洪隧洞或泄水管;供给的水泵装置系统及管网;输送石油的管道。
管道按布置分
简单管道
复杂管道
串联管道
并联管道
分枝管道
短管
长管
两种水头损失大小比重
局部水头损失、流速水头占总水头损失比例较大(大于5%),计算时不能忽略
沿程水头损失水头为主,局部损失和流速水头在总水头损失中所占比重很小,计算时可忽略。
1 长管和短管不按管道绝对长度决定。
2 当管道存在较大局部损失管件,例如局部开启闸门、喷嘴、底阀等。既是管道很长,局部损失也不能略去,必须按短管计算。
3 长管:忽略局部水头损失和流速水头(沿程损失不能略去),计算工作大大简化,其对结果又没有多大影响。
注意
压力管道水力计算的主要内容就是确定水头损失,包括沿程水头损失和局部水头损失。
§ 管路特性曲线

管路系统的性能曲线:
管路系统流量和水头损失关系曲线( qV ~ hf)

泵性能曲线:水泵的出水流量qV分别与扬程H、效率、轴功率N的关系曲线( qV ~ H, qV ~, qV ~ N曲线)。
其中:水泵的qV ~ H关系曲线称为水泵的水力性能曲线

M点工况为设计工况;
qVm为设计流量;
Hm为设计水头。
工况点M变,则服务水头Hz变;
水泵水力性能曲线越平坦则供水越稳定;
在管网设计时,必须校验并使之满足在最大流量下控制点的服务水头满足设计要求。

Hg = Hz +(zt―z0)
§ 长管的水力计算
管道的种类:
简单管道
串联管道
并联管道
一、简单管道
管道直径和管壁粗糙度均相同的一根管子或这样的数根管子串联在一起的管道系统。
计算基本公式
连续方程
沿程损失
能量方程
§ 长管的水力计算
层流
水力光滑
水力粗糙
混合摩擦
列宾宗公式