《水力學第五章有壓管流與孔口、管嘴出流》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《水力學第五章有壓管流與孔口、管嘴出流（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 箸水力學與橋涵水文 1 第五章 有壓管流與孔口、管嘴出流p 5-1 有 壓 管 路 水 力 計 算p* 5-2 孔 口 出 流 （ 選 講 選 學 內 容 ， 略 ）p* 5-3 管 嘴 出 流 （ 選 講 選 學 內 容 ， 略 ） 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 2 5-1 有壓管路水力計算o 定 義 滿 管 流 動 （ 斷 面 上 無 自 由 表 面 ） 的水 流 。 其 管 道 又 稱 管 路 。o 特 征n n 管 中 流 量 變 化 ， 只 引 起 過 水 斷 面 的 p， v 變 化 。n 水 頭 線 呈 階 梯 狀 沿 程 下 降 的

2、 折 線 。n 可 有 恒 定 流 與 非 恒 定 流 ， 均 勻 流 與 非 均 流 之 分 。214 aA d d p p ， ， 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 3 5-1 有壓管路水力計算o 類 型n 按 管 路 組 成 分 類o 簡 單 管 路 管 徑 沿 程 不 變 的 管 路o 復 雜 管 路 兩 根 以 上 管 道 組 成 的 管 路n 串 聯(lián) 管 路 管 段 首 尾 串 接 的 管 路n 并 聯(lián) 管 路 多 根 管 段 首 尾 并 接 的 管 路n 管 網(wǎng) 多 種 管 路 組 合 而 成 的 管 系 （ 其 組 成 又 可 有 技 狀或 環(huán) 狀 兩 類 ） 葉

3、 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 4 5-1 有壓管路水力計算o 類 型n 按 水 力 計 算 方 法 分 類o 短 管 沿 程 水 頭 損 失 與 局 部 水 頭 損 失 都 必 須 計 算的 管 路 。o 長 管 局 部 水 頭 損 失 可 忽 略 不 計 的 管 路 。1000 w f d lh h h d ， 1000w f lh h d ， 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 5 5-1 有壓管路水力計算o 短 管 水 力 計 算 （ 簡 單 管 路 ）n 水 力 計 算 圖 式 （ 圖 5-1） 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 6 5-1 有

4、壓管路水力計算n 自 由 出 流 計 算 公 式o 計 算 圖 式 圖 5-1ao 公 式 推 導 方 法 列 1-1、 2-2斷 面 能 量 方 程2 20 2 20 00 0 0 02 22 2 wwv vH hg gv vH H hg g 2 2 211 2 2 2( )w fi ji i i cc i i l v v vh h h d g g gld 管 路 阻 力 系 數(shù)(5-1) (5-2a) 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 7 5-1 有壓管路水力計算o 當 管 道 材 料 一 致 時 （ 如 全 為 鋼 管 ）c ild 0 01 2 21 1 ccc c iQ

5、 Av A gH A gHld 得 （ 5-2b) （ 5-3）（ 5-4a） （ 5-4b）（ 5-4c）c 自 由 出 流 流 量 系 數(shù)2 22 2w i cl v vh d g g 20 2c vH g 01 2cv gH 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 8 5-1 有壓管路水力計算n 淹 沒 出 流 計 算 公 式o 計 算 圖 式 圖 5-1bo 公 式 推 導 方 法 列 1-1和 2-2斷 面 能 量 方 程0 0 0 0 0 wH h 2 2 0 2 2i cc il v vH d g gld 0 01 2 21 ccc cQ Av A gH A gH 01

6、2cv gH（ 5-5a） （ 5-5b）（ 5-5c）s 淹 沒 出 流 流 量 系 數(shù)0 w f jH H h h h 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 9 5-1 有壓管路水力計算o 短 管 水 力 計 算 （ 簡 單 管 路 ）n 流 量 系 數(shù) 比 較o 自 由 出 流 o 淹 沒 出 流o 1 2 31 2c ld 4 1c s 1 1 2 3 41 12s l ld d 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 10 5-1 有壓管路水力計算o 短 管 水 力 計 算 （ 簡 單 管 路 ）n 作 用 水 頭 H0 計 算 比 較o 自 由 出 流n H0 起

7、 算 零 點 水 管 出 口 中 心o 淹 沒 出 流n H 0 起 算 零 點 下 游 水 面 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 11 5-1 有壓管路水力計算n 計 算 問 題 及 解 法o 1、 已 知n 解 法 ： 行 近 流 速 v0 的 斷 面n 解 算 步 驟 如 圖 5-2示 意 ： 0iQ d l H 、 、 、 、 ， 求 0 0A A H2 20 0 00 0 202 2v QH H Hg gA （ 圖 5-2） 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 12 5-1 有壓管路水力計算o 2、 已 知n 解 法 法 一 ： 選 定 管 材 或 襯 砌

8、方 案 ， 查 或 n， 計 算 （ 一般 多 為 阻 力 平 方 區(qū) ） 代 公 式 (5-4c)或 (5-5c) 法 二 ： 試 算 求 Q， 再 由 選 用 管 材 ， 步 驟 見 圖 5-30 iH d l Q 、 、 、 、 ， 求 （ 圖 5-3） 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 13 5-1 有壓管路水力計算o 3、 已 知n 解 ： 見 圖 5-4（ 圖 5-4）0 iH Q l d 、 、 、 、 ， 求 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 14 5-1 有壓管路水力計算o 例 5-1 如 圖 5-5所 示 ab段 為 路 基 倒 虹 吸 有 壓

9、涵 和 ， 長 l=50m ，上 下 游 水 位 差 z=3m ， 沿 程 阻 力 系 數(shù) =0.03， 局 部 阻 力 系 數(shù) ：進 口 1=0.5， 折 彎 2=0.65， 出 口 3 1.0（ 淹 沒 出 流 ） ， 流量 Q=3 m 3/s， 求 管 徑 d。 （ 圖 5-5） 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 15 5-1 有壓管路水力計算o 解 例 5-1：n 計 算 圖 式 見 圖 5-5n 忽 略 上 下 游 流 速 水 頭 ， 列 斷 面 1-1、 2-2能 量 方 程 有 ：n 得 ：n 解 之 得 ： d=0.98m ， 采 用 標 準 管 徑 d=1m （

10、 偏 安 全 ） 。 2 1 2 3 220 0 0 0 0 42 2ww fi jiz h Qlz h h h d g d 53 2.08 0.745 0d d 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 16 5-1 有壓管路水力計算o 例 5-2 如 圖 3-12a)所 示 水 泵 抽 水 系 統(tǒng) 。 已 知 吸 水 管直 徑 d1=250m m ， 長 l1=20m ， 壓 水 管 直 徑 d2=200m m ，長 l2=260m ， 局 部 阻 力 系 數(shù) ： 底 閥 1=5， 彎 頭 2=0.2；閥 門 3=0.5； 出 口 4=1， 沿 程 阻 力 系 數(shù) =0.03， 吸水

11、 高 度 hs=3m ， 壓 水 高 度 h=17m ， 水 泵 揚 程 Hm =25m ，求 抽 水 量 Q。 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 17 5-1 有壓管路水力計算 （ 圖 3-12a） 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 18 5-1 有壓管路水力計算o 解 例 5-2：n 水 力 計 算 圖 3-12an 作 用 水 頭n 另 有 0 25 3 17 5mfi ji m sH h h H h h 0 22 2 21 21w f jH h h hAV dv vA d 葉 鎮(zhèn) 國 彭 文 波 編 著水力學與橋涵水文 19 5-1 有壓管路水力計算n n 2 21 2 2 20 1 1 2 2 3 2 41 24 21 2 2 21 1 2 2 3 2 41 1 22 2 52l v l vH d g d gl d l vd d d g 41 2 21 1 2 2 3 2 41 1 11 0.1537s l d ld d d 2 32 0 0.22 0.1537 2 9.8 5 0.047m /s4sQ A gH