第6章-孔口、管嘴及有壓管流.

1、第第6 6章章 孔口、管嘴孔口、管嘴及有壓管流及有壓管流第第6 6章章 孔口、管嘴及有壓管流孔口、管嘴及有壓管流本章所用知識(shí)點(diǎn)n連續(xù)性方程n能量方程n沿程水頭損失n局部水頭損失重點(diǎn)掌握n孔口、管嘴恒定出流的水力計(jì)算n有壓管路恒定流動(dòng)的水力計(jì)算n離心式水泵的水力計(jì)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長(zhǎng)管簡(jiǎn)單管路復(fù)雜管路復(fù)雜管路串聯(lián)管路并聯(lián)管路管網(wǎng)枝狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)6.1 6.1 孔口、管嘴恒定出流孔口、管嘴恒定出流n工程實(shí)例6.1 6.1 孔口、管嘴恒定出流孔口、管嘴恒定出

2、流0fh收縮現(xiàn)象從 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 為孔口流速系數(shù)，對(duì)于小孔口，97. 0gHAgHAvAQcc22AAc 、 分別為孔口收縮系數(shù)和流量系數(shù)，對(duì)于小孔口分別為孔口收縮系數(shù)和流量系數(shù)，對(duì)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.淹沒(méi)式孔口出流1HH2Hdl002211從從 12 12 建立伯努利方程，有建立伯努利方程，有g(shù)vgvHHcsec22000022021gHHHgvsec221210（

3、與自由式出流公式完全相同）2101HHHsegHAvAQcc2（與自由式出流公式完全相同）（與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.影響孔口收縮的因素n孔口形狀n孔口位置二、管嘴出流的計(jì)算110c220cHddl)43(0fh在C-C斷面形成收縮，然后再擴(kuò)大，逐步充滿整個(gè)斷面。6.1 6.1 孔口、管嘴恒定出流孔口、管嘴恒定出流從 12 建立伯努利方程，有g(shù)vgvHn22000022gHgHvnn221nn1 為管咀流速系數(shù)，n82. 0n110c220cHddl)43(6.1 6.1 孔口、管嘴恒定出流孔口、管嘴恒定出流gHAAvQn2管嘴正常工作條

4、件管嘴正常工作條件w dl43w mH9 為管咀流量系數(shù)，n82. 0nn例題例題1 16.2 6.2 短管水力計(jì)算短管水力計(jì)算短管的定義短管的定義10004dlmfwhhh6.2 6.2 短管水力計(jì)算短管水力計(jì)算三、實(shí)例分析 1.水泵吸水管的水力計(jì)算 計(jì)算內(nèi)容：已知 ，求水泵安裝高度 。sH vhldQ、彎進(jìn)吸例題例題2 26.2 6.2 短管水力計(jì)算短管水力計(jì)算2.虹吸水力計(jì)算虹吸灌溉6.2 6.2 短管水力計(jì)算短管水力計(jì)算真空輸水：世界上世界上最大直徑的虹吸管最大直徑的虹吸管( (右側(cè)直徑右側(cè)直徑15201520毫毫米、左側(cè)米、左側(cè)600600毫米毫米), ),虹吸高度均為八米，虹吸高度

5、均為八米，猶如一條巨龍伴游猶如一條巨龍伴游一條小龍匐臥在浙一條小龍匐臥在浙江杭州蕭山區(qū)黃石江杭州蕭山區(qū)黃石垅水庫(kù)大壩上，尤垅水庫(kù)大壩上，尤為壯觀，已獲吉尼為壯觀，已獲吉尼斯世界紀(jì)錄斯世界紀(jì)錄 。6.2 6.2 短管水力計(jì)算短管水力計(jì)算我國(guó)最大的倒虹吸管6.2 6.2 短管水力計(jì)算短管水力計(jì)算例題例題3 36.3 6.3 長(zhǎng)管水力計(jì)算長(zhǎng)管水力計(jì)算長(zhǎng)管的定義：一、計(jì)算特點(diǎn) 1. 2.二、計(jì)算類型（與短管相同）1000dlfwhh022gv6.3 6.3 長(zhǎng)管水力計(jì)算長(zhǎng)管水力計(jì)算三、簡(jiǎn)單管路d、Q沿程不變的管路，稱為簡(jiǎn)單管路。H001122ld,w 伯努利方程伯努利方程ffhHhH00000全部作用

6、水頭均消耗在沿程水頭損失上。6.3 6.3 長(zhǎng)管水力計(jì)算長(zhǎng)管水力計(jì)算w 連續(xù)性方程連續(xù)性方程24dQvfh222SlQgvdlhf24dQv稱為比阻稱為比阻。dfdgS,8526.3 6.3 長(zhǎng)管水力計(jì)算長(zhǎng)管水力計(jì)算四、串聯(lián)管路6.3 6.3 長(zhǎng)管水力計(jì)算長(zhǎng)管水力計(jì)算w 2SlQhHf（能量關(guān)系）（能量關(guān)系）w iiiqQQ1（流量關(guān)系）（流量關(guān)系）6.3 6.3 長(zhǎng)管水力計(jì)算長(zhǎng)管水力計(jì)算五、并聯(lián)管路6.3 6.3 長(zhǎng)管水力計(jì)算長(zhǎng)管水力計(jì)算w iiqQQ（流量關(guān)系）（流量關(guān)系）w ABffffhhhh321（能量關(guān)系）（能量關(guān)系）例題例題4 46.46.4離心式水泵的水力計(jì)算離心式水泵的水力計(jì)

7、算泵是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體能量的一種機(jī)械。泵是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體能量的一種機(jī)械。一、泵的構(gòu)造簡(jiǎn)介6.46.4離心式水泵的水力計(jì)算離心式水泵的水力計(jì)算二、主要參數(shù)n流量Q n揚(yáng)程H（泵供給單位重量液體的能量）n功率n輸入功率（軸功率）NX n輸出功率（有效功率）n效率n轉(zhuǎn)速nn允許真空度gHQNeXeNNvh6.46.4離心式水泵的水力計(jì)算離心式水泵的水力計(jì)算三、工況分析 1.水泵特性曲線 2.管路特性曲線6.46.4離心式水泵的水力計(jì)算離心式水泵的水力計(jì)算n工作點(diǎn)確定 工作點(diǎn)：水泵特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)n水泵的選擇n電動(dòng)機(jī)的選擇 據(jù)工作點(diǎn)Q、H計(jì)算 據(jù) Nx。gHQNeXeNN例題例題1

8、1nnddHH ,孔口孔口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題例題2 2vhldQ、彎進(jìn)吸，求水泵安裝高度 。sH從 12 建立伯努利方程，有g(shù)vgvgvdlgvgpHs222200022222彎進(jìn)吸例題例題2 2gvdlgpHs222彎進(jìn)吸gvdlhv22彎進(jìn)吸 gvdlhHvs22max彎進(jìn)吸為泵進(jìn)口真空度，一般為泵進(jìn)口真空度，一般 vhOHm2 87 hv實(shí)際的安裝高度實(shí)際的安裝高度 只要小于或等于只要小于或等于 ，即可，即可。sHmaxsH例題例題3 3bellHHd、2121vh例題例題3 3gvdllHsebe2)(000002211sebedllgHv211224dAvQsebedllgH2112例題例題3 32.由1A列伯努利方程得A點(diǎn)真空度gvdlg