管流中测压管水头线的绘制.pdf

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1、o。,o。第12卷第1期江西工业大学学报Vj12N。ar1990年3月JOURNALOFJIANGXIPOLYTECHNICUNIVERSITYM1990管流中测压管水头线的绘制张良然(土木建筑工程系)摘要本文讨论了管道系统的进口断面及出口断面的水头损失和浏压管水头线的位置,提出了铅直管道的浏压管水头线和管道系统有外加能黄时浏压管水头线的。绘制方法关键词浏压管水头线,总水头线,铅直管道,水头损失,,工程中的有压输水管道其动水压强一般都大于大气压但在管道的某些部位也有可能。,,出现小于大气压(真空)的情况如果管中负压过大就容易产生空化和空蚀从而会降低,。,管

2、道的输水能力甚至危及管道的安全因比在设计管道时必须计算管道各断面上的动水,,。压强并绘制测压管水头线(P一P线)以便了解及控制各断面上的压强大小力侧V声‘.‘‘二‘-,=:;竺二_贝”其,“压管水头为H管流中任一断面的总水头为H十十—二‘一二一一了以.V产。,,在绘制管道的测压管水头线时一般常先绘制总水头线(E一E线)然后再由2g,。总水头线铅直向下减去该断面的流速水头即可得到测压管水头线,液体在运动过程中需克服阻力而产生水头损失所以一般情况下总水头线一定是沿流程。,下降的(有外加能量的地方除外)根据能量方程任一断面的总水头等于起始断面的总水,.。二。‘头

3、减去该断面上游管段的全部水头损失即H=H一介一水头损失阮卜包括沿程损失勿与局,,,而,部损失场两部分在绘制水头损失时假设街沿程均匀地分布在整个流段上为集中发生。,,在该局部装置所在的断面上这样在局部装置的断面上有两个总水头值一个是损失前的,“”。。一个是损失后的并以突降的台阶表示局部损失hJ值如图一所示如果测压管水头线,,可,在管轴线以上者则此处的压强为正压用于检验是否超过容许应力或小于工作压强如,此处压,,果测压管水头线在管轴线以下者强为负压需防止低于当时液温的汽化压强以免收稿日期1988一12一22,导分。发生气蚀破坏,。绘制时应注意水流的边界条件及管

4、道的具体情况下面就几个间题进行分析和讨论_「月l刃洲浮竖飞,癫滁嘛爪1匕11!1IJ川门L妇认图1管道系统总水头线与测压管水头线1进口的水头损失及测压管水头线__:.、l,,、,、,、,,、‘,,_、~L、‘Z、。~~一~一丙,=V二~,一之为局一部阻一力_系。一~一~~一~一~~*局一部水头损失按公式心计算式中数由于管道中局部装置的形式多‘’一’一‘’、‘-、‘,斗’”’一‘一‘’、“’‘’『’’‘、~~一一29””一”~一月~一”~~~一一“~一一一,,,。种多样且水流现象复杂在急变流情况下固体边界上的动水压强难以确定目前仅有少,。数几种情况可用理论计

5、算方法确定局部阻力系数屯外绝大多数由实验确定根据水力学实,,:验如图二所示的管道进口其局部阻力系数为。直角进口心二O5..修园进口乙二005~025,‘,、,、,L,,_‘一*‘。LZ~V,目阴一石丁-肝以进不六狈大n]咬‘g落曰.......‘-}t,、一一(a)直角进口(b)修园进口图2,=.,,,加。=尸对于完全修园的进口艺。05如图二(b)根据水流连续原理玖Vl.、,T,,。民V’‘’贝叮V二刀厂_。_。、,,。rL‘,,,L,,.二.、,,、,ZZ1I,_,。卜。。,_l‘,.,。V/韶、V产一~一二,一·一丙‘二”。“““>5时(对于从水作或水

6、池中引水的管’锐戈甘)丢昼料了服完全能满足的)。_,_:_,,、。。、.、,,:,,,_。2Z。。、。二‘二,、,」V产、VV一一。,、,*“‘兰户二一2「”,卜,’1,匕坛一龙29夭勺夭了田如见过怂水六淡则遇姐缅低丁上泌水’。少:;测压竹与损失前的总水线或水而(不计行近流速Vo时)的旅吐不得大于管中的流速水,。水头线比总水共线低一个流速水介值如图二所示纂2出口的水头损失及溯压营水头线。’口断万耐的压强受边,出,);管道出界条件的控制自由出流时口断面的压强为零测压管水线,a。通过出口断面的中心如图3()所示之a()自由出流(b)淹没出流图3、一,出1l,3

7、(b)以00淹没出流时口断而1一的总水线末端位置可由能量方程求解如图一_.I,_.侧2V22,角侧V九田.为基准面则‘1甲甲=凡2了.r+hT2g72g侧;=侧2二侧=0凡以,令突然扩大的公式计算,,‘子(Vl一V:)2“1-“”一·、还己代入上式得2g(右2129_’~~1:=:;+‘十Vl兰h十V+夕一班卜孝:丫些二了292g(/29,=,、、二川,侧,又VV(V分别为管中平均流速及管道断面积)又二.二V“,凡乃些环恤盯,2一1一”一‘一2则“一(盖)蕊(1会)釜一;一:+:二M(、上艺(,2其讨2一、/黑乙g攀乙g一一二2M竺犷川2,,一,,卜+2当

8、出口断面很大时即“”则M当出口断面物“ZtZ乙夕2器,:,。很小时

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