返回1第五节第五节 管路计算管路计算 1-20 简单管路简单管路 1-21 复杂管路复杂管路 返回2第五节第五节 管路计算管路计算 1-20 简单管路简单管路 一、特点一、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 返回3二、管路计算二、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）： 静力学方程: 返回4（1）设计型计算 设计要求：规定输液量Vs，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e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(P35例1-12) 返回5 已知：管子d、 e 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 书P34例1-11) 返回6（2）操作型计算 已知：管子d 、e、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。
书P37例1-14) (解题指南P20例1-7) 返回7 试差法计算流速或管径的步骤：（1）根据柏努利方程列出试差等式；（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BA 若流体粘度很大或流过管径很小的管子时,可假设为层流（解题指南例1-7）则 返回8三、阻力对管内流动的影响[(书例1-13)操作型问题分析]pApBpaF11 22 AB 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↓； 返回9（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，必将带来总体的变化，因此必须将管路系统当作整体考虑。
返回10例例1-7 (解解题题指指南南P20) 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p1p2ABpapa 返回11阀门全关时，阀前后的压力表读数分别为0.9at和0.45at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？ 例例1-10 10C水流过一根水平钢管，管长为300m，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 返回12例例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 返回131-21 复杂管路复杂管路 一、并联管路并联管路 AVSVS1VS2VS3B1、特点：（1）主管中的流量为并联的各支路流量之和； 返回14（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，不能重复计算解解题题指指南南例1-14)P28 返回152. 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 返回16COAB分支管路COAB汇合管路二、分支管路与汇合管路二、分支管路与汇合管路 返回171、特点：（1）主管中的流量为各支路流量之和；不可压缩流体（2）无论各支管内的流量是否相等,在分支点处的总机械能Eo为定值.表明流体在各支管流动终了时的总机械能与能量损失之和必相等解题指南例1-11P24)（操作型问题的计算都满足此特点） 返回18 在设计计算分支管路所需能量时，为了保证将流体输送至需用能量最大的支管，就需要按照耗用能量最大的那支管路计算通常是从最远的支管开始，由远及近，依次进行各支管的计算如在按已知的流量和管路（管路上阀门全开）计算出的能量不等时，应取能量最大者为依据 (见教材P39例1-15) 。
但应注意: 返回19 例例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：(见教材P41例1-17) 返回20 （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 返回21复杂管路计算例题例1-11(解题指南P24) 如图10-13所示，高位水箱下面接一 32×2.5的水管，将水引向一楼某车间，其中，ABC段短管长为15m假设摩擦因数 约为0.025，球心阀全开及半开时的阻力系数分别为6.4和9.5，其他局部阻力可忽略试问：（1）当球心阀全开时，一楼水管内水的流量为多少？（2）今若在C处接一相同直径的管子（如图中虚线所示），也装有同样的球心阀且全开，以便将水引向离底层3m处的二楼。
计算当一楼水管上阀门全开或半开时，一、二楼水管及总管内水的流量各为多少？ 返回22例1-11 （解题指南） 返回23复杂管路定性分析题例1-12（解题指南） 如图所示，一高位槽通过一总管及两支管A、B分别向水槽C、D供水假设总管和支管上的阀门KO、KA、KB均处在全开状态，三个水槽液面保持恒定试分析，当将阀门KA关小时，总管和支管的流量及分支点前O处的压力如何变化？ 。