各局部水头损失系数课件.ppt

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1、有压非恒定管流：管流的运动要素随时间变化的有压管流。一、概念有压恒定管流：管流的所有运动要素均不随时间变化的有压管流。概述有压管流（Penstock）：管道中流体在压力差作用下的流动称为有压管流。第五章有压管道中的恒定流二、分类1、有压管道根据布置的不同，可分为：有压管道简单管路复杂管路串联管道并联管道管网枝状管网环状管网2、按局部水头损失和流速水头之和在总水头损失中所占的比重，管道可分为概述简单管路：是指管径、流速、流量沿程不变，且无分支的单线管道。复杂管路：是指由两根以上管道所组成的管路系统。有压管道长管：指管道中以沿程水头损失为主，局部水头损失和流速水

2、头所占比重小于（5%~10%）的沿程水头损失，可予以忽略的管道。短管：局部水头损失和流速水头不能忽略的管道，需要同时计算的管道。第一节简单管道水力计算的基本公式且1>>,2>>，则有令：列断面１－１与２－２的能量方程，一、淹没出流papaHv0v211L,d,总水头线测压管水头线B闸门２V=021OOH0——作用水头，指上、下游水位差加上游行进流速的流速水头。说明：简单管道在淹没出流的情况下，其作用水头H0完全被消耗于克服管道由于沿程阻力、局部阻力所作负功而产生的水头损失上。即：第一节简单管道的水力计算——局部阻力系数，包含出口损失管道中的流速

3、与流量为：式中：——管系流量系数，，它反映了沿程阻力和局部阻力对管道输水能力的影响。H0——作用水头，指管道出口形心至上游水池水面的水头与上游行进流速的流速水头之和。第一节简单管道的水力计算列1-1，2-2能量方程——局部阻力系数，不包含出口损失二、自由出流式中：——管系流量系数。21v0vpa1AH总水头线测压管水头线2OO测压管水头线终止端：自由出流时管轴上淹没出流时自由液面上若沿程流速不变是均匀流时，测压管水头线与总水头线平行。三、短管与长管水头线的绘制1、短管HP测压管水头线H总水头线hm进口h弯长管的总水头线与测压管的水头线是重合的。2、长管11A

4、22HH（Hp）∵hj=0忽略不计，而速度水头相对于hf可忽略不计。∴是一条倾斜直线。即管道出口处的测管水头线、总水头线与下游水位持平。不同出口流速时的水头线下游水池流速为零即管道出口处的总水头线高于下游水位。下游水池流速不为零Ov2=0hj进hjvhj出v0静水vOvv20动水hj出概述第二节简单管道、短管水力计算的类型及实例验算管道的输水能力：在给定作用水头、管线布置和断面尺寸的情况下，确定输送的流量。确定水头：已知管线布置和必需输送的流量，确定相应的水头。确定管径d：即已知管线布置、作用水头及必需输送的流量，确定管径d，并且规格化。绘制测压管水头线和

5、总水头线：确定了流量、作用水头和断面尺寸（或管线）后，计算沿管线各断面的压强、总比能，即绘制沿管线的测压管水头线和总水头线。因为在工程中，如消防、供水等，常需知道管线各处的压强是否能满足用户需要，或要求了解是否出现大的真空，防止破坏管道的正常工作。一、水力计算的任务二、水力计算实例1、虹吸管的水力计算2、水泵装置的水力计算（离心泵管路系统）Hz2112233l2l1水泵最大真空度不超过6m要求水泵允许安装高度确定水泵扬程计算流量Q，吸水管长l1，压水管长l2，管径d，提水高度H，各局部水头损失系数，沿程水头损失系数已知Hhs112233l2l1Q，dVHhs

6、112233l2l1水泵扬程=提水高度+全部水头损失二、水力计算实例3、倒虹吸管的水力计算例1：用虹吸管自钻井输水至集水池。虹吸管长L=LAB+LBC=30+40=70m，d=200mm。钻井至集水池间的恒定水位高差H=1.60m。又已知=0.03，管路进口、120弯头、90°弯头及出口处的局部阻力系数分别为1=0.5，2=0.2，3=0.5，4=1.0。试求：（1）流经虹吸管的流量（2）如虹吸管顶部B点的安装高度hs=4.5m，校核其真空度。（1）列1-1，3-3能量方程，忽略行进流速v0=03H11223hBCABoo（2）假设2-2中心

7、与B点高度相当，离管路进口距离与B点也几乎相等，列1-1，2-2能量方程：所以虹吸管可正常工作。例2路基上设置的钢筋混凝土倒虹吸管，如图所示。管长。试求：（1）如上、下游水位差为，管径d=2m复核其泄流能力Q；（2）如泄流量，若管径与下游水位维持不变，问上游水位怎样变化？（3）如流量，上、下游水位保持原状不变即(H=8m），问管径应如何变化？解（1）取基准面0-0及计算断面1-1、2-2，写能量方程（1）用满宁公式其中水力半径谢才系数1122ABCDHoo沿程阻力系数（2）据题意，管内流量解得内流速局部阻力系数水头损失为此加大成，H'随之大于H，故

8、上游水位壅高。因为管长、管径、管材及管道布置未变，则