流体力学倒虹管的倒虹管水头损失计算中??

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流体力学(孔口管嘴出流与有压管流)【PPT】
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      展开得         由于ΔQk与Qi相比很小,(ΔQk/Qi)2就更小,可略去(ΔQk/Qi)2,上式得       (5)求各环路的校正流量ΔQk   由于各环路加入一个校正流量ΔQk,如不计相邻环路的影响,则校正后的环路的闭合差应该为零,即 因为  ,所以       当每一环路所有管段都经流量校正后,需从步骤3起重复计算,直至每一环路的闭合差均小于给定的数值,即可求得各管段的实际流量。  手工计算,通常精度取每环路的∑hfi<0.5m。 式中 在计算     时,水头损失以顺时针方向为正,逆时针方向为负;分母中的Qi永远为正。即上式中,分子为求代数和,分母为求绝对值之和。   计算出ΔQk后,对环路中各管段进行流量校正,即   例:如图所示铸铁管管网,曼宁粗糙系数n=0.0125,各管段长度见表,节点分流量q1=80L/s,q2=15L/s,q3=10L/s,q4=55L/s。试确定各管段的直径及流量分配。
550 5(3-4)
500 4(2-4)
500 3(3-2)
500 3(3-2)
400 2(1-3)
450 1(1-2)
 Ⅰ 管段长度l(m) 管段号 环路号
  解:   (1)确定各管段的流动方向和初步流量分配   流动方向如图所示,按连续性条件初步分配各管流量大致为Q1=50L/s,Q2=30L/s,Q3=20L/s,Q4=15L/s,Q5=40L/s。   注意:每一节点的流量均满足连续性条件。   (2)根据初步分配流量,按经济流速选择适当的管径   选取经济流速vc=1.0m/s,计算各管段直径   按上式计算得:d1=0.252m,d2=0.195m,d3=0.160m,d4=0.138m,d5=0.226m,选取标准管径为:d1=250mm,d2=200mm,d3=200mm,d4=150mm,d5=250mm。 管网计算图
已知z=18m,故      
H=18+1.74+1.49=21.23m   根据计算出的水泵总扬程H与水泵抽水量Q,就可以选择适当型号的水泵。       将该式代入上式得       
三、长管简单管道恒定流计算   按长管的定义,在水力计算中,只计沿程损失,忽略局部损失和出流速度水头。
所以,作用水头H全部被沿程能量损失所消耗,
通常,多以流量Q为计算参数,则   式中 S――管道比阻,单位s2/m6。   1、比阻S   上式中令      ,则   
S的物理意义:S为单位流量通过单位长度管道所损失的水头。反映了管道的阻力特性,S越大,管道流动阻力越大。  
S=f (λ, d),是随着沿程阻力系数λ及管径d而变化的。根据上一章介绍沿程损失计算公式来计算比阻S。         由  得  代入          (1)按曼宁公式求比阻 中,得    (2)按舍维列夫公式求比阻     比阻为   过渡区v<1.2m/s时,  比阻为   粗糙管区v≥1.2m/s时,        与式 比较可得           或    2、流量模数K   其义为 m3/s 式中 J――水力坡度,表示单位长度的水头损失。 流量模数和物理意义:单位水力坡度的流量数值。反映了管道的通过能力的大小,K值越大,管道通过能力越大。   上式又可写成  四、串联、并联管道恒定流计算  1、串联管道  串联管道各管段的长度分别为l1,l2…,直径为d1,d2…,通过流量为Q1,Q2…,节点分出流量为q1,q2…。节点是管段相连接的点。   串联管道的特征:  (1)节点无流量分出的串联管路,各管段流量相等,即      Q1=Q2=Q3=…=Qm
(m为管路的节点数)  节点有流量分出,流进节点的流量等于流出节点的流量,满足节点流量平衡      Q1=q1+Q2
Q2=q2+Q3      Q3=q3+Q4 通式为  Qi=qi+Qi+1     
(2)总水头损失等于各管段水头损失之和 即
当节点无流量分出时,则总水头为 (n为管段数)   串联管道的水头线是 一条折线,这是因为各管 段的水力坡度不等之故。   2、并联管道   如图为并联管道,分流前流量为Q1,合流后流量为Q5,节点A、B间各管段流量为Q2、Q3、Q4,节点分出流量为qA,qB。   并联管道的特征:   (1)流进节点的流量等于流出节点的流量      节点A:Q1=qA+Q2+Q3+Q4      节点B:Q2+Q3+Q4=qB+Q5 即
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