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1、1.5 管路计算 1.5.1 简单管路 1.5.2 复杂管路 Date 1 1.5.1 简单管路 一、特点 (1)流体通过各管段的质量流量不变,对于不可 压缩流体,则体积流量也不变。 (2) 整个管路的总能量损失等于各段能量损失之和 。 qv1,d1 qv3,d3 qv2,d2 不可压缩流体 Date 2 二、基本方程 连续性方程: 柏努利方程 : 阻力计算: 如流路上管径有变化,且存在多个局部阻力,则需 要逐段逐个计算流速,再根据相应的摩擦系数或局 部阻力系数计算阻力损失。 Date 3 已知:流量qV 、管长l,管件和阀门 ,管径d, 粗糙度 求:hf , 输送所需总压头或输送机械的功率。
2、 (1)摩擦损失计算 W 例题1-18 Date 4 已知:管子d 、l,管件和阀门 ,供液点z1. p1, 需液点的z2.p2,输送机械 W; 求:流体流速u及供液量qV。 (2)流量计算 Date 5 试差步骤: (1)列柏努利方程,求得hf ; (2)试差: 符合? 可初设阻力平方区之值 注意:若已知流动处于阻力平方区或层流,则无需 试差,可直接解析求解。 Date 6 已知:流量qV,管子、l,管件和阀门 ,供液点z1. p1,需液点的z2.p2,输送机械W 等; 求:管径d。 (3)管径计算 用试差法解决。 Date 7 三、阻力对管内流动的影响 pApB pa F 1 1 2 2
3、AB 阀门F开度减小时: (1)阀关小,阀门局部阻力系数 hf,A-B 流速u 即流量; (2)在1-A之间,由于流速u hf,1-A pA ; (3)在B-2之间,由于流速u hf,B-2 pB 。 Date 8 例1-9 粘度30cP、密度 900kg/m3的某油品自容 器A流过内径40mm管路 进入容器B 。两容器均 敞口,液面视为不变。 管路中有一阀门,阀前 管长50m,阀后管长20m p1p2 A B pa pa (均包括所有局部阻力的当量长度)。当阀门全关时, 阀前后压力表读数分别为8.83和4.42kPa。现将阀门 开至1/4开度,阀门阻力当量长度为30m。试求: (1)管路中油
4、品流量; (2)定性分析阀前、阀后压力表的读数有何变化? Date 9 例1-10 如附图所示的循环系统,液体由密闭容器 A进入离心泵,又由泵送回容器A。循环量为 1.8m3/h,输送管路为内径25mm的碳钢管,容器 内液面至泵入口的压头损失为0.55m,离心泵出口 至容器A液面的压头损失为1.6m,泵入口处静压 z A 头比容器液面静压头高出 2m。试求: (1)管路系统需要离心泵 提供的压头; (2)容器液面至泵入口的 垂直距离z。 Date 10 1.5.2 复杂管路 (一)并联管路 A qV qV1 qV2 qV3 B 1. 特点: (1)主管中的流量为并联的各支路流量之和; 不可压缩流体 Date 11 (2)并联管路中各支路的能量损失均相等。 注意:计算并联管路阻力时,仅取其中一支路即 可,不能重复计算。 A qV qV1 qV2 qV3 B Date 12 2. 流量分配 而 支管越长、管径越小、阻力系数越大流量越小; 反之 流量越大。 Date 13 C O A B 分支管路 C O A B 汇合管路 (二)分支管路与汇合管路 Date 14 特点: (1)主管中的流量为各支路流量之和; 不可压缩性流体 (2)流体在各支管流动终了时的总机械能与能量损 失之和相等。 Date 15 作业: 1-35;1-37;1-39 Date 16