第五章有压管道流动和孔口、管嘴出流

第五章有压管道流动和孔口、管嘴出流 第一节概述一、有压管道水流 1、有压管道：液体充满整个管道断面，管道周界上的各点均受到液体压强的作用。 2、有压管道分类（1）根据管道布置的不同: 简单管道; 复杂管道：又分为串联管道、并联管道及分叉管道管网（2）根据管道出口水流状态自由出流淹没出流 • （3）按水头损失分 • 长管：水头损失以沿程水头损失为主，其局部损失和 • 流速水头占的比重较小，忽略不计。 • 短管：局部损失和流速水头与沿程水头损失占的比重均较大。

第二节简单管道短管的水力计算 一、简单短管自由出流的基本公式以0’—0’为基准面，列0-0和2-2断面能量方程：令 ——为管道系统的流量系数。

二、简单短管淹没出流的基本公式 以下游水面为基准面，列1-1和2-2断面的能量方程：令令

三、简单短管水力计算的基本类型 1、已知流量Q和管道直径d，计算管道的作用水头根据具体流态选用相应的沿程阻力系数公式，解出沿程阻力系数后，应用流量计算公式计算作用水头。 2、已知水头H和管道直径d，计算通过的流量Q 假设一个最可能的流态并计算沿程阻力系数，得到结果后，校核流态是否与假设的流态相符合。若符合则计算结束，否则应另外假设流态重新计算。 3、已知通过管道流量Q，确定管道直径d （1）管道的作用水头H确定，管道的直径由流量公式计算。（2）确定所需的管道直径d及相应的作用水头H 根据管道类型选定管道允许流速，计算出管道直径d，通过已知流量计算H。

4、已知管道直径，作用水头H和流量Q，确定管道各断4、已知管道直径，作用水头H和流量Q，确定管道各断面压强的大小（1）绘制步骤 1）计算各项局部水头损失和各管段的沿程水头损失。 2）从管道进口断面的总水头依次减去各项损失，得各断面的总水头值，连结成总水头线（逐渐绘制从进口到出口的总水头线）。假定hf均匀分布在整个管段上（直线），假定hm集中发生在边界改变处。 3）总水头线减去速度水头得测压管水头线。（2）注意事项 1）进口：注意总水头线的起点。 2）出口：注意测压管水头线的终点

第三节长管的水力计算 一、简单管路 1、水头线的绘制：总水头线和测压管水头线重合，起点为上游水面点，终点为出口中心点。 2、计算公式以0’—0’为基准面，列0-0和1-1 断面能量方程：长管的水力计算问题与短管一样，仍为Q、H、d，知其二求其一。具体方法如下

（一）按流量模数计算 K——为流量模数，它综合反应管道断面形状、大小和边壁粗糙等特性对管道输水能力的影响。可以在表5-2由d查K。当 k——修正系数，可查表5-3

（二）按比阻计算 1、旧钢管、旧铸铁管阻力平方区过渡区 2、混凝土管

二、串联管路 1、定义：由几段直径不等的管段依次联接而成的管路。 2、计算原则：（1）损失条件：（2）流量条件：

三、并联管路 1、定义：在两节点之间并设两条或两条以上的管路。 2、计算原则：（1）损失条件：（2）流量条件：

四、分叉管路 1、定义：分叉后不再汇合。作长管计算。 2、基本公式

第五章 有压管道流动和孔口、管嘴出流