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1、给排水教研室吴洪华,1,第五章 有压管流与孔口、管嘴出流,5-1 有压管路水力计算 *5-2 孔口出流(选讲选学内容,略) *5-3 管嘴出流(选讲选学内容,略),给排水教研室吴洪华,2,5-1 有压管路水力计算,定义满管流动(断面上无自由表面)的水流。其管道又称管路。 特征 管中流量变化,只引起过水断面的 p,v 变化。 水头线呈阶梯状沿程下降的折线。 可有恒定流与非恒定流,均匀流与非均流之分。,给排水教研室吴洪华,3,5-1 有压管路水力计算,类型 按管路组成分类 简单管路管径沿程不变的管路 复杂管路两根以上管道 组成的管路 串联管路管段首尾串接的管路 并联管路多根管段首尾并接的管路 管网
2、多种管路组合而成的管系(其组成又可有技状或环状两类),给排水教研室吴洪华,4,5-1 有压管路水力计算,类型 按水力计算方法分类 短管沿程水头损失与局部水头损失都必须计算的管路。 长管局部水头损失可忽略不计的管路。,给排水教研室吴洪华,5,5-1 有压管路水力计算,短管水力计算(简单管路) 水力计算图式,(图5-1),给排水教研室吴洪华,6,5-1 有压管路水力计算,自由出流计算公式 计算图式图5-1a 公式推导方法列1-1、2-2断面能量方程,(5-1),(5-2a),给排水教研室吴洪华,7,5-1 有压管路水力计算,当管道材料一致时(如全为钢管),得,(5-2b),(5-3),(5-4a)
3、,(5-4b),(5-4c),c自由出流流量系数,给排水教研室吴洪华,8,5-1 有压管路水力计算,淹没出流计算公式 计算图式图5-1b 公式推导方法列1-1和2-2断面能量方程,(5-5a),(5-5b),(5-5c),s淹没出流流量系数,给排水教研室吴洪华,9,5-1 有压管路水力计算,短管水力计算(简单管路) 流量系数比较 自由出流 淹没出流,给排水教研室吴洪华,10,5-1 有压管路水力计算,短管水力计算(简单管路) 作用水头 H0 计算比较 自由出流 H0 起算零点水管出口中心 淹没出流 H0 起算零点下游水面,给排水教研室吴洪华,11,5-1 有压管路水力计算,计算问题及解法 1、
4、已知 解法:行近流速 v0 的断面 解算步骤如图5-2示意:,(图5-2),给排水教研室吴洪华,12,5-1 有压管路水力计算,2、已知 解法 法一:选定管材或衬砌方案,查或n,计算(一般多为阻力平方区)代公式(5-4c)或(5-5c) 法二:试算求Q,再由选用管材,步骤见图5-3,(图5-3),给排水教研室吴洪华,13,5-1 有压管路水力计算,3、已知 解:见图5-4,(图5-4),给排水教研室吴洪华,14,5-1 有压管路水力计算,例5-1 如图5-5所示ab段为路基倒虹吸有压涵和,长l=50m,上下游水位差z=3m,沿程阻力系数=0.03,局部阻力系数:进口1=0.5,折弯2=0.65
5、,出口31.0(淹没出流), 流量Q=3 m3/s,求管径d。,(图5-5),给排水教研室吴洪华,15,5-1 有压管路水力计算,解例5-1: 计算图式见图5-5 忽略上下游流速水头,列断面1-1、2-2能量方程有: 得: 解之得:d=0.98m,采用标准管径d=1m(偏安全)。,给排水教研室吴洪华,16,5-1 有压管路水力计算,例5-2 如图3-12a)所示水泵抽水系统。已知吸水管直径d1=250mm,长l1=20m,压水管直径d2=200mm,长l2=260m,局部阻力系数:底阀1=5,弯头2=0.2;阀门3=0.5;出口4=1,沿程阻力系数=0.03,吸水高度hs=3m,压水高度h=17m,水泵扬程Hm=25m,求抽水量Q。,给排水教研室吴洪华,17,5-1 有压管路水力计算,(图3-12a),给排水教研室吴洪华,18,5-1 有压管路水力计算,解例5-2: 水力计算图3-12a 作用水头 另有,给排水教研室吴洪华,19,5-1 有压管路水力计算,