流体力学(经典课件)第6章.ppt

1、第第6 6章章 孔口、管嘴孔口、管嘴及有压管流及有压管流第第6 6章章 孔口、管嘴及有压管流孔口、管嘴及有压管流本章所用知识点n连续性方程n能量方程n沿程水头损失n局部水头损失重点掌握n孔口、管嘴恒定出流的水力计算n有压管路恒定流动的水力计算n离心式水泵的水力计算6.0 6.0 概述概述Hld6.0 6.0 概述概述w 0dl孔口10Hd 10Hd 小孔口大孔口w 43dl管嘴w 4dl管路10004dl短管1000dl长管简单管路复杂管路复杂管路串联管路并联管路管网枝状管网环状管网6.1 6.1 孔口、管嘴恒定出流孔口、管嘴恒定出流n工程实例6.1 6.1 孔口、管嘴恒定出流孔口、管嘴恒定出

2、流0fh收缩现象从 1C 建立伯努利方程，有0011ccHdl6.1 6.1 孔口、管嘴恒定出流孔口、管嘴恒定出流gvgvHccc220000202gHgHvcc221001c 为孔口流速系数，对于小孔口，97.0gHAgHAvAQcc22AAc 、分别为孔口收缩系数和流量系数，对于小孔口分别为孔口收缩系数和流量系数，对于小孔口：62.0,64.00011ccHdl6.1 6.1 孔口、管嘴恒定出流孔口、管嘴恒定出流2.淹没式孔口出流1HH2Hdl002211从从 12 12 建立伯努利方程，有建立伯努利方程，有gvgvHHcsec22000022021gHHHgvsec221210（与自由式

3、出流公式完全相同）2101HHHsegHAvAQcc2（与自由式出流公式完全相同）（与自由式出流公式完全相同）6.1 6.1 孔口、管嘴恒定出流孔口、管嘴恒定出流3.影响孔口收缩的因素n孔口形状n孔口位置二、管嘴出流的计算110c220cHddl)43(0fh在C-C断面形成收缩，然后再扩大，逐步充满整个断面。6.1 6.1 孔口、管嘴恒定出流孔口、管嘴恒定出流从 12 建立伯努利方程，有gvgvHn22000022gHgHvnn221nn1 为管咀流速系数，n82.0n110c220cHddl)43(6.1 6.1 孔口、管嘴恒定出流孔口、管嘴恒定出流gHAAvQn2管嘴正常工作条件管嘴正常

4、工作条件w dl43w mH9 为管咀流量系数，n82.0nn例题例题1 16.2 6.2 短管水力计算短管水力计算短管的定义短管的定义10004dlmfwhhh6.2 6.2 短管水力计算短管水力计算三、实例分析 1.水泵吸水管的水力计算 计算内容：已知 ，求水泵安装高度 。sH vhldQ、弯进吸例题例题2 26.2 6.2 短管水力计算短管水力计算2.虹吸水力计算虹吸灌溉6.2 6.2 短管水力计算短管水力计算真空输水：世界上世界上最大直径的虹吸管最大直径的虹吸管(右侧直径右侧直径15201520毫毫米、左侧米、左侧600600毫米毫米),),虹吸高度均为八米，虹吸高度均为八米，犹如一条

5、巨龙伴游犹如一条巨龙伴游一条小龙匐卧在浙一条小龙匐卧在浙江杭州萧山区黄石江杭州萧山区黄石垅水库大坝上，尤垅水库大坝上，尤为壮观，已获吉尼为壮观，已获吉尼斯世界纪录斯世界纪录 。6.2 6.2 短管水力计算短管水力计算我国最大的倒虹吸管6.2 6.2 短管水力计算短管水力计算例题例题3 36.3 6.3 长管水力计算长管水力计算长管的定义：一、计算特点 1.2.二、计算类型（与短管相同）1000dlfwhh022gv6.3 6.3 长管水力计算长管水力计算三、简单管路d、Q沿程不变的管路，称为简单管路。H001122ld,w 伯努利方程伯努利方程ffhHhH00000全部作用水头均消耗在沿程水头

6、损失上。6.3 6.3 长管水力计算长管水力计算w 连续性方程连续性方程24dQvfh222SlQgvdlhf24dQv称为比阻称为比阻。dfdgS,8526.3 6.3 长管水力计算长管水力计算四、串联管路6.3 6.3 长管水力计算长管水力计算w 2SlQhHf（能量关系）（能量关系）w iiiqQQ1（流量关系）（流量关系）6.3 6.3 长管水力计算长管水力计算五、并联管路6.3 6.3 长管水力计算长管水力计算w iiqQQ（流量关系）（流量关系）w ABffffhhhh321（能量关系）（能量关系）例题例题4 46.46.4离心式水泵的水力计算离心式水泵的水力计算泵是把机械能转化为

7、液体能量的一种机械。泵是把机械能转化为液体能量的一种机械。一、泵的构造简介6.46.4离心式水泵的水力计算离心式水泵的水力计算二、主要参数n流量Q n扬程H（泵供给单位重量液体的能量）n功率n输入功率（轴功率）NX n输出功率（有效功率）n效率n转速nn允许真空度gHQNeXeNNvh6.46.4离心式水泵的水力计算离心式水泵的水力计算三、工况分析 1.水泵特性曲线 2.管路特性曲线6.46.4离心式水泵的水力计算离心式水泵的水力计算n工作点确定 工作点：水泵特性曲线与管路特性曲线的交点n水泵的选择n电动机的选择 据工作点Q、H计算 据 Nx。gHQNeXeNN例题例题1 1nnddHH,孔口

8、孔口182.097.022nnnngHgHvv孔口孔口孔口孔口182.062.022nnnnngHAgHAQQ孔口孔口孔口孔口孔口例题例题2 2vhldQ、弯进吸，求水泵安装高度 。sH从 12 建立伯努利方程，有gvgvgvdlgvgpHs222200022222弯进吸例题例题2 2gvdlgpHs222弯进吸gvdlhv22弯进吸 gvdlhHvs22max弯进吸为泵进口真空度，一般为泵进口真空度，一般 vhOHm2 87 hv实际的安装高度实际的安装高度 只要小于或等于只要小于或等于 ，即可，即可。sHmaxsH例题例题3 3bellHHd、2121vh例题例题3 3gvdllHsebe2)(000002211sebedllgHv211224dAvQsebedllgH2112例题例题3 32.由1A列伯努利方程得A点真空度gvdlgvgpHHgpHbeAa2)(20212211gvdlHgpphbeAav2)(212例题例题4 4已知图示并联管路的 ，试求 。3213212323SSSlllQ、321QQQ、QQQQQlSQlSQlS321233322222111QQQQQ73,72231