《有压管道的恒定流》PPT课件

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1、第五章有压管道的恒定流第一节简单管道水力计算的基本公式第二节简单管道、短管水力计算的类型及实例第三节长管水力计算第四节串联、分叉和并联管道的水力计算第五节沿程均匀泄流管道的水力计算第五章有压管道的恒定流液体运动的基本规律:连续方程能量方程动量方程水头损失的规律应用这些基本方程可解决常见的水力学问题有压管道中的恒定流明渠恒定流水工建筑物水力计算本章重点介绍：有压管道中恒定流水力计算（能量方程在管道中的应用）工程中，为输送液体，常用各种有压管道，如水电站压力引水钢管水库有压泄洪隧洞或泄水管供给的水泵装置系统及管网输送石油的管道概述这类管道被水充满，管道周界各点受到

2、液体压强作用，称有压管道。其断面各点压强，一般不等于大气压强。液体管壁有压管道液体自由面管壁无压管道有压管中液体运动要素时均值不随时间改变，则为恒定流；若运动要素时均值随时间改变，则称为有压管中的非恒定流。管道按布置分为简单管道复杂管道串联管道并联管道分叉管道有压管道水力计算的主要内容就是确定水头损失，包括沿程水头损失和局部水头损失。根据这两种水头损失大小比重，将管道分为：长管短管长管沿程水头损失水头为主，局部损失和流速水头在总水头损失中所占比重很小，计算时可忽略。短管局部水头损失及流速水头在总水头损失中占相当比例（一般大于5%），计算时均不能忽略，例如水泵吸

3、水管虹吸管混凝土坝内的压力泄水管等注意：长管和短管不按管道绝对长度决定。当管道存在较大局部损失管件，例如局部开启闸门、喷嘴、底阀等。既是管道很长，局部损失也不能略去，必须按短管计算。注意长管忽略局部水头损失和流速水头（沿程损失不能略去），计算工作大大简化，其对结果又没有多大影响。第一节简单管道水力计算的基本公式第二节简单管道、短管水力计算的类型及实例第三节长管水力计算第四节串联、分叉和并联管道的水力计算第五节沿程均匀泄流管道的水力计算第五章有压管道的恒定流简单管道管径沿程不变、且无分支的管道水力计算自由出流和淹没出流第一节简单管道的水力计算的基本公式一、简单管

4、道自由出流自由出流:管道出口流入大气中，水股四周受大气作用11v000v22H0α0v022gα1v22g2211v000v22H0α0v022gα1v22g考虑1-1断面和出口2-2断面的能量方程，则11v000v22H0α0v022gα1v22g11v000v22H0α0v022gα1v22g管道自由出流流量系数二、简单管道淹没出流淹没出流：管道出口淹没在水下11v00022z0α0v022gv2≈0α2v22gz考虑1-1过水断面和2-2过水断面的能量方程，则11v00022z0α0v022gv2≈0α2v22gz11v00022z0α0v022gv2≈

5、0α2v22gzv11v00022z0α0v022gv2≈0α2v22gzvvv211v00022z0α0v022gv2≈0α2v22gzv11v00022z0α0v022gv2≈0α2v22gzv11v00022z0α0v022gv2≈0α2v22gzv比较自由出流的流量系数和淹没出流的流量系数，两者表达式不同，但数值相等。淹没出流自由出流11v00022z0α0v022gv2≈0α2v22gvv2淹没出流：2134111v000v22H0α0v022gα1v22g123自由出流比较自由出流和淹没出流的流量系数，两者表达式不同，但数值相等。淹没出流自由出流三

6、、测压管水头线的绘制用以下例子说明总水头线和测压管水头线的绘制。v122gv222g管道突然缩小总水头线测压管水头线v122gv222g管道突然放大总水头线测压管水头线v22gv22g管道中的阀门总水头线测压管水头线管道测压管水头线和总水头线11H122334455ipi/γv0hwiH10总水头线测压管水头线v022g步骤1：先定出不计能量损失的总水头11H122334455ipi/γv0hwiH10总水头线测压管水头线v022g步骤2：定出管道末端的总水头11H122334455ipi/γv0hwiH10总水头线测压管水头线v022g步骤3：寻求最后一个局

7、部损失处（4）下游11H122334455ipi/γv0hwiH10总水头线测压管水头线v022g步骤4：计算45段的能量损失hf4511H122334455ipi/γv0hwiH10总水头线测压管水头线v022g步骤6：以管道末端总水头线为基础，在4处向上量取hf45，得4-4断面右侧总水点11H122334455ipi/γv0hwiH10总水头线测压管水头线v022ghf45步骤6：以右侧总水点起，再量取一个4处的局部水头损失，得到4-4断面左侧的总水头点11H122334455ipi/γv0hwiH10总水头线测压管水头线v022ghf45步骤7：逐次向

8、上游推进，便可得到总水头线11H122