孔口、管嘴出流与有压管流.ppt

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1、研究对象——研究内容——第七章孔口、管嘴出流与有压管流7-1薄壁孔口出流7-2管嘴出流7-3有压管道恒定流7-4管网流动计算基础连续性方程能量BN方程能量损失规律流量流速压强2021/8/30工程应用有压管流——是市政建设、给水排水、采暖通风、交通运输、水利水电等工程中最常见的流动。给排水工程——各类取水孔口通风工程——门、窗、洞口、布风器的气流水利工程——水闸采用泄水孔口放水、滴灌流量检测设备中的流动——气动检测民用工程——喷泉、水力清洗、消防高压水枪水力机械化施工——水枪、水力切割（水刀）孔口流动管嘴流动有压流动

2、第七章孔口、管嘴出流与有压管流2021/8/307-1薄壁孔口出流孔口出流薄壁孔口（小孔口、大孔口）自由出流（流入大气）几个概念第七章孔口、管嘴出流与有压管流自由出流（大气）7.1.1薄壁小孔口(H>=10d)恒定出流公式2021/8/307-1薄壁孔口出流第七章孔口、管嘴出流与有压管流流速系数收缩系数流速流量流量系数流量全部、非全部收缩；完善、不完善收缩2021/8/307-1薄壁孔口出流第七章孔口、管嘴出流与有压管流淹没出流2021/8/307-1薄壁孔口出流第七章孔口、管嘴出流与有压管流7.1.2大

3、孔口出流流量系数见表7-1流量=0.7~0.9[例7-1]矩形平板闸门下出流已知闸门宽度B=6m，闸门前水深H=5m，闸门开口高度h=1.1m，闸门后收缩断面水深hc=1m，流量系数0.6不计底部摩擦力，求水流对闸门的推力。2021/8/307-1薄壁孔口出流第七章孔口、管嘴出流与有压管流[解]流量yx流速F0FcR动量方程求作用力2021/8/307-1薄壁孔口出流第七章孔口、管嘴出流与有压管流7.1.3孔口非恒定出流泄空时间2021/8/307-1薄壁孔口出流第七章孔口、管嘴出流与有压管流[例7-2]求孔口流速系

4、数流速系数理论流速解：2021/8/30管嘴出流（短管3~4d，出口满管）孔口出流与管嘴出流的区别——后者出流能力大7-2管嘴出流几个概念第七章孔口、管嘴出流与有压管流2021/8/307-2管嘴出流第七章孔口、管嘴出流与有压管流7.2.1管嘴出流流量公式流量对0-0与b-b断面列BN方程2021/8/307-2管嘴出流第七章孔口、管嘴出流与有压管流7.2.2柱状管嘴内的真空度对c-c与b-b断面列BN方程2021/8/307.2.3空化、空蚀现象与管嘴使用条件7-2管嘴出流第七章孔口、管嘴出流与有压管流常温下

5、，水的饱和蒸汽压为2021/8/307-2管嘴出流第七章孔口、管嘴出流与有压管流7.2.4其它常用管嘴的出流c圆锥形收敛喷嘴——喷嘴d圆锥形扩张喷嘴——扩压器e流线形圆管嘴2021/8/307-2管嘴出流第七章孔口、管嘴出流与有压管流7.2.4其它常用管嘴的出流2021/8/30几个概念7-3有压管道恒定流计算有压管道、无压涵管长管（）、短管（）简单管道、复杂管道第七章孔口、管嘴出流与有压管流2021/8/307.3.1等径短管恒定流出流计算1、自由出流7-3有压管道恒定流计算第七章孔口、管嘴出流与有压

6、管流作用水头管道系统阻力系数管道系统流量系数2021/8/307-3有压管道恒定流计算第七章孔口、管嘴出流与有压管流2、淹没出流2021/8/307-3有压管道恒定流计算第七章孔口、管嘴出流与有压管流1）已知，求作用水头H或各断面的压强P2）已知，求流速或流量3）已知，求管径3、短管恒定出流的设计问题和计算方法假定流态，再检验和修改供水经济流速2021/8/307-3有压管道恒定流计算第七章孔口、管嘴出流与有压管流[例7-1]虹吸管的计算取1-1，c-c断面，列能量方程2021/8/307-3有压管道恒定流计算第七章

7、孔口、管嘴出流与有压管流[例7-3]确定有压涵管直径已知设计管径d往往需要进行迭代计算！？d=1m[例7-2]离心泵吸水管的计算2021/8/30迭代计算——以直代曲——非线性问题线性化牛顿迭代法7-3有压管道恒定流计算2021/8/307-3有压管道恒定流计算第七章孔口、管嘴出流与有压管流[例7-4]确定水泵管道系统的参数已知：流量、长度和高度、沿程阻力系数、最大真空度，水泵效率，求：管道直径、水泵扬程、轴功率、安装高度2021/8/307-3有压管道恒定流计算第七章孔口、管嘴出流与有压管流7.3.2长管简单管道恒定

8、流计算比阻管道阻力率（阻抗）流量模数长管不计流速水头，其作用水头H只用于克服沿程损失hf2021/8/30水流中的水位差H相当于电流中的电位差V，水流中的流量Q相当于电流中的电流强度I，因而电路中的电阻R就类似于水流中的阻力率。反映V＝RI关系的直线称为电路特性曲线，反映H＝S′Q2关系的