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1、返回武汉理工大学化工原理电子课件1.5 管路计算 1.5.1 简单管路 1.5.2 复杂管路 1返回武汉理工大学化工原理电子课件 1.5 管路计算 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 。Vs1,d1Vs3,d3Vs2,d2不可压缩流体2返回武汉理工大学化工原理电子课件二、管路计算基本方程：连续性方程：柏努利方程 ： 阻力计算 （摩擦系数）：物性、一定时，需给定独立的9个参数，方可 求解其它3个未知量。3返回武汉理工大学化工原理电子课件（1）设计型计算 设计要求：规定输液量V
2、s，确定一经济的管径及 供液点提供的位能z1(或静压能p1)。 给定条件：（1）供液与需液点的距离，即管长l；（2）管道材料与管件的配置，即及 ； （3）需液点的位置z2及压力p2；（4）输送机械 We。选择适宜流速确定经济管径4返回武汉理工大学化工原理电子课件（2）操作型计算 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 We；求：流体的流速u及供液量VS。 已知：管子d、 l、管件和阀门 、流量Vs等，求：供液点的位置z1 ；或供液点的压力p1；或输送机械有效功We 。5返回武汉理工大学化工原理电子课件试差法计算流速的步骤：（1）根据柏努利方程列出试差等
3、式；（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。6返回武汉理工大学化工原理电子课件三、阻力对管内流动的影响pApBpaF1122AB阀门F开度减小时：（1）阀关小，阀门局部阻力系数 Wf,A-B 流速u 即流量； 7返回武汉理工大学化工原理电子课件（2）在1-A之间，由于流速u Wf,1-A pA ； （3）在B-2之间，由于流速u Wf,B-2 pB 。 结论：（1）当阀门关小时，其局部阻力增大，将使管路中 流量下降；（2）下游阻力的增大使上游压力上升；（3）上游阻力的增大使下游压力下降。可见，管路中任一处的变化，必将带来总体的 变
4、化，因此必须将管路系统当作整体考虑。8返回武汉理工大学化工原理电子课件例1-9 粘度为30cP、密度为900kg/m3的某油品自容器 A流过内径40mm的管路进入容器B 。两容器均为敞 口，液面视为不变。管路中有一阀门，阀前管长50m ，阀后管长20m（均包括所有局部阻力的当量长度）。当p1p2ABpapa9返回武汉理工大学化工原理电子课件阀门全关时，阀前后的压力表读数分别为8.83kPa和 4.42kPa。现将阀门打开至1/4开度，阀门阻力的当量 长度为30m。试求：（1）管路中油品的流量；（2）定性分析阀前、阀后的压力表的读数有何变化？ 例1-10 10C水流过一根水平钢管，管长为300m
5、，要求达到的流量为500l/min，有6m的压头可供克服流动的摩擦损失，试求管径。10返回武汉理工大学化工原理电子课件 例1-11 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，输送管路为内径等于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zA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。11返回武汉理工大学化工原理电子课件1.5.2 复杂管路 一、并联管路 AVSVS1VS2VS3B1、特点：（1）主管
6、中的流量为并联的各支路流量之和；12返回武汉理工大学化工原理电子课件（2）并联管路中各支路的能量损失均相等。 不可压缩流体注意：计算并联管路阻力时，仅取其中一支路即可，不能重复计算。13返回武汉理工大学化工原理电子课件2. 并联管路的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。 14返回武汉理工大学化工原理电子课件COAB分支管路COAB汇合管路二、分支管路与汇合管路 15返回武汉理工大学化工原理电子课件1、特点：（1）主管中的流量为各支路流量之和；不可压缩流体（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。 16返回武汉理工大学化工原理电子课件例1-12 如图所示，从自来水总管接一管段AB向实验楼供水，在B处分成两路各通向一楼和二楼。两支路各安装一球形阀，出口分别为C和D。已知管段AB、BC和BD的长度分别为100m、10m和20m（仅包括管件的当量长度），管内径皆为30mm。假定总管在A处的表压为0.343MPa，不考虑分支点B处的动能交换和能量损失，且可认为各管段内的流动均进 入阻力平方区，摩擦系数皆为0.03，试求：17返回武汉理工大学化工原理电子课件（1）D阀关闭，C阀全开（ ）时，BC管的 流量为多少？（2）D阀全开，C阀关小至流量减半时，BD管 的流量为多少？总管流量又为多少？5mACDB自 来 水 总 管18
