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1、第一章 流体流动,1.7 流体输送管路的计算,管路系统已固定，要求核算在某些条件下的输送能力或某些技术指标。,管路计算,设计型计算 操作型计算,设计型计算,通常指对于给定的流体输送任务(一定的流体体积流率)，选用合理且经济的管路和输送设备,操作型计算,管路计算,上述两类计算可归纳为下述3种情况的计算： （1）欲将流体由一处输送至另一处，已规定出管径、管长、管件和阀门的设置，以及流体的输送量，要求计算输送设备的功率。 （2）规定管径、管长、管件与阀门的设置以及允许的能量损失，求管路的输送量。 （3）规定管长、管件与阀门的设置、流体的输送量及允许的能量损失，求输送管路的管径。,管路计算,简单管路
2、复杂管路,管路计算,管路分类,直径不变 异径管串联,分支管路 并联管路,第一章 流体流动,1.7 流体输送管路的计算 1.7.1 简单管路,一、简单管路,描述简单管路中各变量间关系的控制方程,连续性方程,机械能衡算方程,阻力系数方程,在前述3种情况的管路计算中，第（1）种容易求解，对于第（2）和第（3）种情况，流速u或管径d为未知量，无法计算Re以判别流动的型态，因此也就无法确定摩擦系数。在这种情况下，需采用试差法求解。具体计算方法可参见【例121】。,一、简单管路,第一章 流体流动,1.7 流体输送管路的计算 1.7.1 简单管路,1.7.2 复杂管路,图1-25 并联与分支管路示意图,并联
3、管路与分支管路计算的主要内容为： （1）规定总管流率和各支管的尺寸，计算各支管的流率； （2）规定各支管的流率、管长及管件与阀门的设置，选择合适的管径； （3）在已知的输送条件下，计算输送设备应提供的功率。,一、并联管路,在A、B两截面之间列机械能衡算方程,对于支管1，有,对于支管2，有,一、并联管路,并联管路中流动必须满足：,1、尽管各支管的长度、直径可能相差很大，但单位质量流体流经各支管的能量损失相等。,2、主管中的流率等于各支管流率之和,二、分支管路,以分支点O处为上游截面，分别对支管B和支管C列机械能衡算方程,二、分支管路,分支管路中流动必须满足:,1.对于分支管路，单位质量流体在各支
4、管流动终了时的总机械能与能量损失之和相等。,2、主管中的流率等于各支管流率之和,第一章 流体流动,1.7 流体输送管路的计算 1.7.1 简单管路 1.7.2 复杂管路,1.7.3 可压缩流体管路的计算（选学）,第一章 流体流动,1.8 流量的测量,流量计分类,定截面变压差 变截面定压差,测速管 孔板流量计 文丘里流量计,转子流量计,第一章 流体流动,1.8 流量的测量 1.8.1测速管,一、测速管,测速管又称毕托管（Pitot tube）。测速管测定的流速是管道截面上某一点的局部值，称为点速度。,图1-27 测速管,动画02,2处的驻点压力,U管压差计的读数反映的是,由此可知待测点的流速,一
5、、测速管,若U管压差计内充密度A为的指示液，其读数为R，则,因此可得：,一、测速管,测速管的测量准确度与其制造精度有关。一般情况下，需引入一个校正系数C，即,(1-108),通常C = 0.981.00，但有时为了提高测量的准确度，C值应在仪表标定时确定。,一、测速管,由点速度获得管截面上的平均流速,一、测速管,测速管的优点是流体流经测速管的能量损失较小，通常适于测量大直径管路中的气体流速，但不能直接测量平均流速，且压差读数较小，通常需配用微压压差计。当流体中含有固体杂质时，会堵塞测压孔，故不宜采用测速管。,一、测速管,练 习 题 目,思考题,作业题: 20 、21、22,1.管路计算有哪几种类型？ 2.管路计算依据的基本关系式是什么？ 3.分支管路和并联管路的特性分别是什么？,
