《流体力学》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 孔口、管嘴和有压管道流动 Flow in Circular Pipes

第六章 孔口、管嘴和有压管道流动 Flow in Circular Pipes

Flow in Circular Pipes 第六章 孔口、管嘴和有压管道流动

有压管的工程实例 ·水电站的压力钢管 ·有压引水隧洞/管道 ·水库的有压泄洪隧洞/管道 ·供水管网/输水管道 ·输送流体管道石油、天然气、供热、通风)

有压管的工程实例 • 水电站的压力钢管 • 有压引水隧洞 / 管道 • 水库的有压泄洪隧洞 / 管道 • 供水管网 / 输水管道 • 输送流体管道(石油、天然气、供热、通风)

管道按布置方式分类 简单管道：沿程管径不变，无分支的管道。 是复杂管道的基本组成部分 复杂管道：「串联管道 并联管道 分叉管道

管道按布置方式分类 简单管道： 复杂管道： 沿程管径不变，无分支的管道。 是复杂管道的基本组成部分 串联管道 并联管道 分叉管道

6-1简单管道水力计算的基本公式 1)管径不变 D const 2)无分支 const 简单管道水力计算的基本公式 推求过流能力Q=? r自由出流free discharge L淹没出流submerge discharge

6-1 简单管道水力计算的基本公式 1）管径不变 2）无分支 D = const Q = const 简单管道水力计算的基本公式 推求过流能力Q = ? 自由出流 free discharge 淹没出流 submerge discharge

一、自由出流 Pa 2 基准面：过出口中心高程，列1-1,2-2断面能量方程

一 、自由出流 基准面：过出口中心高程, 列1-1，2-2 断面能量方程

Free Discharge 2 2 H+0+yL=0+0+ 2g 2y2+hw1-2 2g H+0+ 0+0+ 2g 2g +hw1-2 行近流速 行近流速 水头

Free Discharge 1 2 2 2 2 2 1 1 2 0 0 2 + 0 + = + + + hw − g v g v H   1 2 2 2 0 0 2 0 0 2 + 0 + = + + + hw − g v g v H   行近流速 行近流速 水头

Free Discharge H,=H+a。 2 总水头，H一作用水头 2g 2y2 +hw1-2 说明：总水头将全部消耗于 .'.Ho= 28 管道的水头损失和 保持出口的动能 hn=hr+∑h,= 1+2528 ~d 2g =a+号+Σ608 .1

Free Discharge g v H H 2 2 0 0 0  = + 总水头 ，H——作用水头 1 2 2 2 0 2  = + hw − g v H  说明:总水头将全部消耗于 管道的水头损失和 保持出口的动能 g v g v d l hw hf hj 2 2 2 2 = +  =  +  g v d l H 2 ( ) 2  0 =  2 +  + 

自由出流的流量公式（有压恒定简单管） H,=a+2分+z50g 若取a2=1 1 流速：∴.v= 2gHo = 1+2 +Σ5 ++z5 管道系统的 流量系数 流量：2=Av=4AV2gH0 行近流速一般很小，可忽略 0=4.V2gH

自由出流的流量公式 若取α2 = 1 g v d l H 2 ( ) 2 0 =  2 +  +  2 0 1 1 gH d l v +  +   = A 2gH0 Q Av = = c 流速： 流量：    + +  = d l c 1 1 管道系统的 流量系数 行近流速一般很小,可忽略 Q =  c 2gH （有压恒定简单管）

Hydraulic grade line and energy line 2g 02 总水头线 2g Ho 测压管水头线 2

Hydraulic grade line and energy line H0

二、淹没出流 管道出口淹没在水下 若基准面不变，左趋近2-2公式形式同自由出流H→Z 12 Pa 317 2 若基准面在下游水面，右趋近2-2？一3-3

二、淹没出流 管道出口淹没在水下 若基准面不变，左趋近 2-2 公式形式同自由出流H → Z 若基准面在下游水面，右趋近2-2 ？ —— 3-3