第17讲流体的管内流动及水力计算：管路的串联及并联

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17流体力学

流体力学教学大纲课程编号：140135课程名称：流体力学英文名称：Fluid Mechanics学分：2.5学时：42适用年级专业（学科类）：土木工程一、课程概述（一）课程性质流体力学是一门土木工程专业的主要技术基础课。

通过本课程的学习，使学生掌握水流宏观运动的基本规律、基本理论与分析方法，理解不同水流的特点，学会常见土木工程中的水力计算方法，并具备初步的试验量测技能，为学习后续课程和从事专业技术工作打下基础。

（二）教学目标与要求1、具有较为完整的理论基础,包括：掌握流体力学的基本概念；熟练掌握分析流体运动的总流分析方法,熟悉量纲分析与实验相结合的方法,了解求解简单平面势流的方法；掌握流体运动能量转化和水头损失规律,对绕流流阻力有一定了解；具有对一般流动问题的分析和计算能力,包括：水力荷载的计算；管道、渠道和堪过流能力的计算,井的渗流计算；.水头损失的分析和计算。

2、掌握测量水位、压强、流速、流量的常规方法。

具有观察水流现象,分析实验数据和编写报告的能力。

（三）重点和难点该课程中牛顿内摩擦定律，流体静压强及作用在平面和曲面上的总压力的计算，描述流体运动的的欧拉法，连续性方程、伯努利方程和动量方程的建立及其工程应用，流体力学的相似准则、无量纲数和量纲齐次性原理，两种水头损失计算、沿程阻力系数和紊流的特征，短管和长管的水力计算，明渠均匀流的水力计算、明渠非均匀流水面曲线的定性分析及定量计算，小桥（涵）孔径的水力计算，达西渗流定律、集水廊道和单井产水量计算等是本课程的重点和难点。

（四）与其他课程的关系前修课程：高等数学，普通物理，理论力学和材料力学（基础部分）。

流体力学课程在专业教学中将为水文学、土力学、工程地质、土木工程施工、建筑设备等多门专业基础课程和专业课程阐释所涉及的流体力学原理,帮助学生进一步认识土木工程与大气和水环境的关系。

（五）教材及教学参考书1、刘鹤年，流体力学（第二版），中国建筑工业出版社，2004年7月。

流体的流动管道和管路系统

流体的流动管道和管路系统流体的流动管道和管路系统是现代工业中广泛应用的重要设备，它们承载着各种液体和气体的运输和输送任务。

本文将探讨流体的流动特性、管道和管路系统的组成以及在实际工程中的应用。

一、流体的流动特性流体的流动特性是指流体在管道中运动时所表现出的属性。

主要包括流速、流量、压力和阻力等。

1. 流速：流速是单位时间内流体通过管道某一截面的体积或质量。

它可以影响到流体的输送效率和运动状态。

2. 流量：流量是单位时间内通过管道某一截面的流体体积或质量。

它是衡量管道输送能力的重要指标。

3. 压力：压力是流体对于管道内壁面的作用力。

它与流速和管道截面积相关，可以通过流体的密度和流速计算得出。

4. 阻力：阻力是流体在管道中运动时受到的阻碍力。

它与管道的摩擦和流体的黏性有关。

二、管道和管路系统的组成管道和管路系统由管道、管件、阀门、泵站等组成，各个组成部分协同工作，实现流体的输送和控制。

1. 管道：管道是流体运输的通道，一般由金属、塑料或玻璃等材料制成。

常见的管道类型包括钢管、铜管和塑料管等。

2. 管件：管件用于连接、分流或改变管道的方向。

常见的管件有弯头、三通、四通、法兰等。

3. 阀门：阀门用于控制流体的流动和压力。

常见的阀门类型有截止阀、调节阀、安全阀等。

4. 泵站：泵站用于提供流体的动力。

它通过泵将流体从低压区域输送到高压区域，保证流体在管道内的正常流动。

三、管道和管路系统的应用管道和管路系统广泛应用于石油、化工、冶金、建筑等领域。

下面以石油工业为例，介绍管道和管路系统在实际工程中的应用。

1. 输油管道：输油管道用于将石油从油田输送到加工厂或储存设施。

它要求管道具有良好的密封性和耐压能力，以确保石油的正常输送。

2. 输气管道：输气管道用于将天然气从生产地输送到城市或工业区。

它要求管道具有一定的抗腐蚀性和耐高压能力，以确保天然气的安全运输。

3. 炼油装置：炼油装置中的管道和管路系统用于将石油在各个加工工段之间输送。

管路串并联实验报告流体力学

管路串并联实验报告流体力学实验目的：1.通过实验，了解和掌握管路串并联的基本原理和流体力学的相关概念；2.通过实验，掌握串并联管路的流量计算方法；3.通过实验，验证管路串并联对流量和压力的影响。

实验原理：1.管路串联实验原理：当两个管路串联时，流入和流出的质量流量相等，即m1=m2；由连续性方程可得，A1v1=A2v2，其中A为横截面积，v为流速；令Q1=A1v1为第一个管路的流量，Q2=A2v2为第二个管路的流量，则Q1=Q22.管路并联实验原理：当两个管路并联时，流入和流出的压力相等，即p1=p2；由伯努利定律可得，p1 + 0.5ρv1^2 + ρgh1 = p2 + 0.5ρv2^2 +ρgh2，其中ρ为流体密度，g为重力加速度，h为管道高度差；令Δp1=p1-p2为流体流过第一个管路时的压力损失，Δp2=p2-p3为流体流过第二个管路时的压力损失，则Δp1=Δp2实验设备：1.串联管路实验装置：包括输液瓶、流量计、球阀、直径不同的管道；2.并联管路实验装置：包括输液瓶、压力计、球阀、直径不同的管道。

实验步骤：1.串联管路实验：a)打开球阀，使开度最大，待流量计稳定后记录流量Q1和压力p1；b)关闭球阀，改变流量计跨度，使流量变为Q2，打开球阀，待流量计稳定后记录流量Q2和压力p2；c)比较Q1和Q2的大小，并记录相应的压力差。

2.并联管路实验：a)打开球阀，调整压力计，使压力差为Δp1，待压力计稳定后记录流量Q1；b)改变压力计跨度，使压力差变为Δp2，待压力计稳定后记录流量Q2；c)比较Q1和Q2的大小。

数据处理：1.串联管路实验：a)计算不同流量下的压力差Δp=p1-p2；b)绘制流量-压力差曲线，并进行线性拟合，得到斜率k1；c)使用Q1=Q2，计算出k2=Δp1/Δp2；d)比较k1和k2的大小，验证串联管路对流量和压力的影响。

2.并联管路实验：a)计算不同压力差下的流量比值Q2/Q1；b)使用Δp1=Δp2，计算出Q2/Q1的理论值；c)比较计算结果与实测值的误差，验证并联管路对流量和压力的影响。

流体力学孔、管、串、并联总结课件

流速和流量表达式（容器的流速水头忽略不计）。p源自1H p A2
B
( d ) 增速增压。
6（TX7—19）、A、B 两容器有薄壁孔口相通，水面恒定，
两容器水面高差为H，A 容器密封，水面压强为 p1；B 容器开敞，表面压强为 p2 , 且 p1> p2 ，试导出孔口淹没出流
（2） Q1= 1.5 Q2 ；
（3）Q1= 1.73 Q2 ；（4） Q1= 3 Q2
Q1
Q2
4（TX7—119）、当水力坡度_______时，流量模数
k 等于流量。
（a）
J 0
(b) J 1
1 6
(c)
8g
C
2
(d)
5（TX7 121 ）、流量模数 k 的量纲是_____。
1、（刘鹤年 7—3）、图示两根完全相同的长管，只是安装高度不
同，两管的流量关系是：
（1）；Q1 > Q2
；（ 2） Q1 <
Q2 ；
（3）Q1= Q2 ；（4）不定。
H
2、（刘鹤年 7—4）、并联管道1、2，两管的直径相等，沿程阻力系
数相等，长度 L2=3L1 ，则通过的流量为：
（1）Q1=Q2 ；
a c
L T
2 2
b d
L T
3 1
L T
3 2
L T
2 1
7(TX7191)、简单管道末端阀门突然关闭发生水击传播过程中，第四阶段的运动特征为（ (a)减速增压）。

管中流动优秀课件

圆管层流旳速度分布与切应力分布
5.2.4 动能和动量修正系数
圆管层流中旳动能与动量修正系数分别为2和4/3.(P143)
1. 压强损失
由哈根-伯肃叶公式可得用流量计算旳压强损失为：
哈根-伯肃叶公式
用平均速度计算旳压强损失为：
在等径管路中，因为流体与管壁以及流体本身旳内部摩擦，使流体能量沿流动方向逐渐降低，这种引起能量损失旳原因叫做沿程阻力。沿程能量损失能够用压强损失、水头损失、功率损失三种形式表达。
假如管长远远不小于起始段，起始段旳影响能够忽视。假如管长不不小于起始段，则沿程损失计算公式：式中A旳试验值可由表5-2查出。
液压传动中，大部分是短管，可用简化公式计算
1、什么叫层流?2、怎样判断流动状态?3、什么叫水力直径?4、简述层流和湍流流动损失和速度关系？练习: 2，6
作业
答：不能。因为临界流速跟流体旳粘度、流体旳密度和管径（当为圆管流时）或水力半径（当为明渠流时）有关。而临界雷诺数则是个百分比常数，对于圆管流为2320。
问题：能不能直接用临界流速作为鉴别管路中旳流态（层流和湍流）旳原则？
其中: A——过流断面面积, S ——湿周
水利半径
雷诺数旳特征尺寸l在圆管中取直径d，在异形管中用什么呢？
流体流动旳状态
Reynolds试验
层流成直线
过渡流开始抖动
湍流杂乱无章
层流
层流旳特点（1）有序性。水流呈层状流动，各层旳质点互不混掺，质点作有序旳直线运动。（2）粘性起主要作用，遵照牛顿内摩擦定律。（3）能量损失与流速旳一次方成正比。（4）在流速较小且雷诺数Re较小时发生。
取半径r处宽度为dr旳微小环形面积
利用哈根-伯肃叶（Hagen-Poiseuille）定律能够测定粘度，它是测定粘度旳根据。因为,根据公式能够导出：

流体的管内流动与水力计算：管路的串联与并联共51页PPT

流体的管内流动与水力计算：管路的串联与并联
11、战争满足了，或曾经满足过人的好斗的本能，但它同时还满足了人对掠夺，破坏以及残酷的纪律和专制力的欲望。 ——查·埃利奥特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段。纪律是教育过程的结果，首先是学生集体表现在一切生活领域—— 生产、日常生活、学校、文化等领域中努力的结果。— —马卡连柯(名言网)
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
13、遵守纪律的风气的培养，只有领导者本身在这方面以身作则才能收到成效。—— 马卡连柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅精神以及同全世界劳动者的团结一致，是取得最后胜利的保证。—— 列宁摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
Hale Waihona Puke 21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈

流体流动管路计算-推荐优秀PPT

空气的平均压力=（186+120）/2=154mmH2O
1 例在风机出口后的输气管壁上开一测压孔，用U型管测得该处静压力为186mmH2O，测压孔以后的管路包括80m直管及4个90º弯头。
特点： 1u1A 12u2A2qm 管路计算由于某些变量间较复杂的非线性关系，常需要通过试差或迭代方法求解。
018，吸入和压出管路总长为110m（包括管件及入口的当量长度，但不包括出口的当量长度）输送管尺寸为108×4mm，水的密度为 1000kg/m3。管路计算由于某些变量间较复杂的非线性关系，常需要通过试差或迭代方法求解。
2
1、简单管路：由等径或异径管段串联而成的无分支管路系统。
简单管路流体的能量损失具有加和性。
2、简单管路计算
❖已知管径d、管长l、流量qV，求管路系统的能量损
失和输送功率。
❖已知管径d、管长l、管路系统的能量损失Σhf，求
流量qV或流速u。
❖已知管长l、流量qV、管路系统的能量损失Σhf，求
管径d。
式中，z1=0, z2=10m, p1=p2, u1 0, u2 0
h
管长为，管子相对粗糙度
，
1atm（10330mmH2O）及0℃时空气的密度为1.
W f,12W f1W f2W f3 选取贮槽液面作为截面1，高位槽液面为截面2，并以截面1作为基准面，如图所示，在两截面间列柏努利方程，则有
μ=0. 式中：z1=z2（输气管道中，一般情况下Δz可忽略）
0-2 z 0 p g 0 2 u 0 g 2 z 2 p g 2 2 u 2 g 2 h f2 H 2
比较上两式，得
z 1 p g 1 2 u 1 g 2h f1 z 2 p g 2 2 u 2 g 2h f2

管路的水力计算课件

管路的水力计算课件
• 管路水力计算概述 • 管路水力计算基本原理 • 管路水力计算方法 • 管路水力计算实例 • 管路水力计算的优化与改进 • 管路水力计算软件介绍
01
管路水力计算概述
定义与目的
定义
管路水力计算是指通过数学模型和计算方法，对管路中的水流特性进行模拟和分析的过程。
目的
确定管路中的水头损失、流量分配、压力变化等参数，为管路设计、改造和优化提供依据，确保管路系统的正常运行和可靠性。
THANKS
感谢观看
非恒定流计算
非恒定流计算是指管路中流体的流速和压力等参数随时间变化的流动状态的水
力计算。
非恒定流计算需要考虑流体在管路中的非恒定流计算通常用于分析管路中流体波动、振动和不稳定流动等复杂现象。的动态特性和不稳定流动问题，以及进
行管路安全性和稳定性评估。
04
管路水力计算实例
简单管路计算
总结词
掌握管路水力计算相关命令
学习如何使用与管路水力计算相关的命令，如绘制管道、设置管道参数等。
实践操作
通过实际项目操作，提高软件应用技能。
软件优缺点分析
优点
这些软件功能强大，适用于各种管路水力计算需求；提供丰富的工具和命令，方便用户操作；支持协同设计和数据共享等功能。
缺点
需要一定的学习成本，掌握相关命令和操作需要时间和经验；软件价格较高，可能增加成本；部分高级功能可能较为复杂，需要深入学习和实践。
管道阻力损失
管道阻力损失是指流体在管路中流动时，由于流体与管壁之间的摩擦而产生的能量损失。
管道阻力损失的大小与流体的流速、粘度、管径和管壁粗糙度等因素有关。
在管路水力计算中，管道阻力损失的计算是确定管路中流体流动状态和能量损失的关键步骤。

串联并联流量变化化工原理

串联并联流量变化化工原理串联和并联是流体力学中常用的两种流量变化方式。

在化工工艺中，流体流动的方式和速度对于反应的效果和产量都有重要影响。

本文将介绍串联和并联流量变化的化工原理。

一、串联流量变化的化工原理串联是指将多个流体单元依次连接在一起，使流体从一个单元流向另一个单元。

在串联中，流体的流动方式是连续的，流量的变化是逐渐累加的。

串联流量变化的化工原理可以通过一个简单的例子来说明。

假设有一个化工生产线，需要通过两个反应器来完成反应过程。

第一个反应器的流量为Q1，第二个反应器的流量为Q2。

当两个反应器串联时，总的流量为Q1+Q2。

串联流量变化的化工原理可以用以下公式表示：总流量 = Q1 + Q2其中，Q1和Q2分别表示两个反应器的流量。

通过串联流量变化，可以实现对反应过程的控制和调节。

二、并联流量变化的化工原理并联是指将多个流体单元同时连接在一起，使流体从一个入口分流到多个出口。

在并联中，流体的流动方式是同时的，流量的变化是分支的。

并联流量变化的化工原理可以通过一个简单的例子来说明。

假设有一个化工生产线，需要通过两个反应器来完成反应过程。

第一个反应器的流量为Q1，第二个反应器的流量为Q2。

当两个反应器并联时，总的流量为Q1和Q2的和。

并联流量变化的化工原理可以用以下公式表示：总流量 = Q1 + Q2其中，Q1和Q2分别表示两个反应器的流量。

通过并联流量变化，可以实现对反应过程的增加产能和提高效率。

三、串联和并联的应用串联和并联的流量变化在化工工艺中有着广泛的应用。

下面将介绍一些常见的应用场景。

1. 反应器的串联：在某些反应过程中，需要通过多个反应器来实现连续反应。

通过串联反应器可以控制反应的速率和产量。

2. 设备的并联：在某些化工生产过程中，为了提高产能和效率，可以将多个设备并联使用。

通过并联可以增加流量和处理能力。

3. 管道的串联和并联：在管道输送液体或气体的过程中，可以通过串联和并联的方式来调节流量和压力。

管内流动和水力计算

03
02
数据整理
将实验数据整理成表格或图表形式，便于分析。
误差分析
分析实验数据的误差来源，提高实验结果的准确性和可靠性。
04
05
管内流动的优化与控制
05
管内流动的优化与控制
管内流动的优化目标和方法
优化目标
提高管内流动效率，降低能耗，减少流动阻力，延长管道使用寿命。
优化方法
采用新型材料、改进管道设计、优化流体参数、引入智能控制等手段，实现管内流动的优化。
和特定流动条件。
实验法
通过实验测定管道系统的水力参数，适用于复杂管路和实际流动条件。
数值模拟法
利用计算机技术和数值计算方法，模拟流体在管道中的流动过程，适用于各种复杂管路和流动条件。
水力计算软件
利用计算机软件进行水力计算，如 Flowmaster、Panduit等，可实现自动化和高效的水力计算和分析。
流体动力学基本概
念
流体动力学是研究流体运动规律的科学，包括流体、流场、流速、流量等基本概念。
流体动力学基本方
程
流体动力学的基本方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程，这些方程是描述流体运动的基本工具。
流体动力学基本定
理
流体动力学中有一些基本定理，如伯努利定理、牛顿第二定律等，这些定理对于理解流体运动规律非常重要。
03
管内流动的水力计算
03
管内流动的水力计算
水力计算的目的和任务
确定管道系统中的水力参数
01
如压力、流速、流量等，为工程设计和运行提供依据。
预测流体在管道中的流动特性
02
如阻力损失、水头损失等，以评估管道化管道的尺寸、管件和附属设施，降低成本

《管道的水力计算》课件

2 日常工作中应注意的问题
日常工作中需要注意管道流量、阻力和维护等问题，确保系统正常运行。
3 管道水力计算的应用前景
在工程建设、水资源管理和环境保护等领域具有广阔的应用前景。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3
管道保养的注意事项
4
保养时需要注意使用正确的材料和方法，遵守相关规定和标准。
维护工作的必要性
管道的维护可以保证管道系统的正常运行和延长使用寿命。
管道的保养措施
保养包括防锈、防腐、除垢、消毒等措施，可以延缓管道老化和减少故障。
总结
1 管道水力计算知识的重要性
掌握管道水力计算知识可以提高工作效率和减少系统故障。
《管道的水力计算》PPT 课件
# 管道的水力计算
管道流量的计算
1
流量的定义
流量是单位时间内通过管道的液体或气
流速与断面积的关系
2
体的体积。
流速是单位时间内通过断面的液体或气
体的体积，与断面积成反比。
3
流量计算公式
流量（Q）= 流速（V）× 断面积（A）
实际管道流量实例
4
通过实例计算管道流量，考虑测量误差和流体性质变化。
泥沙径流的特点
泥沙径流是带有泥沙的水流，通过计算降雨量和土壤侵蚀来估算泥沙径流。
泥沙径流计算公式
泥沙径流（Qs）= 雨量（P）× 土壤侵蚀量（E）
径流计算实例
通过实例计算管道的径流，考虑降雨强度和土壤类型。
管道的维护与保养
1
管道维护的注意事项
2
维护时需要注意安全、定期检查和清洁、
修复漏水等问题。
管道阻力的计算
阻力的定义
阻力是管道内液体或气体流动时受到的阻碍力。

管内流动和水力计算

第三节
管道进口段中粘性流体的流动
一、圆管内层流流动的起始段
d
L
层流边界层
充分发展的流动
紊流边界层
d
L
粘性底层
由于流体的粘性作用，自圆管入口起，在管壁附近形成一层有速度梯度存在的流体薄层，该流体薄层内壁面上流体的速度为零，薄层外边界上的流速为u (x)。这一有速度梯度存在的流体层称为附面层或边界层。从管进口到附面层在管中心汇合处的截面间的一段距离L*称为层流(紊流）的起始段。以下将证明，在起始段以后的各管截面上的速度分布均为抛物线分布(对数曲线)。起始段以后的管段称为层流（紊流）的充分发展段。
阻力的方式和大小，以及对传热传质过程和动量传递规律等都
各不相同，所以在研究这些问题之前，首先需要判别流体的流动是属于哪一种状态。
说明
实验结果表明，对于光滑的圆截面直管，不论流体的性质和管
径如何变化，其下临界雷诺数一般均为Rec=2100～2300，
而上临界雷诺数Recr′可达12000～13800，甚至更高些，但这时流动处在极不稳定的状态，稍有扰动层流瞬即被破坏而转变为紊流。因此，上临界雷诺数在工程上没有实用意义，通常用下临界雷诺数来判别流体的流动状态，即取圆管内流动的
r0 p 2l
r dp r p r p 2 dl 2 l 2l
p p1 p2 dp 没有负号
l v2 由前述： p d 2
代如上式得：
w

8
v2
二、速度分布.
根据牛顿内摩擦定律： dvl ,
dr
1 d dvl ( p gh)rdr 2 dl
2 0 a 4 0
d p ( p gh) 对于水平圆管： dl l

《管中流动》课件

《管中流动》PPT课件
欢迎大家加入《管中流动》PPT课件，将带您深入了解流体力学的奥秘。本课程将介绍流体力学基础知识、管道流动特性，以及流动控制与调节。让我们一起探索流体的魅力吧！
1. 课程介绍
在本节中，我们将会介绍《管中流动》PPT课件的主要内容和学习目标，让您对课程有一个初步了解。
2. 课程目标
探索流体在管道中的行为和性质。
4. 流体力学基础知识
方程与模型
介绍流体力学中常用的方程和数学模型。
粘性流动
了解粘性流体的特性和行为。
Hale Waihona Puke 边界层探索边界层对流体流动的影响。
5. 管道流动特性
雷诺数
了解雷诺数对管道流动的影响。
流量公式
学习如何计算管道中的流量。
阻力与压降
探讨管道中的阻力和压降现象。
6. 流动控制与调节
1
流量控制
介绍如何控制管道中的流量。
2
压力调节
学习如何调节管道中的压力。
3
流动测量
了解流体在管道中的测量和监控方法。
7. 课程总结
在本节中，我们将回顾《管中流动》PPT课件的主要内容，并总结所学到的重点知识。
1 了解流体力学基础知识
掌握流体力学的基本概念、方程和方法。
2 理解管道流动特性
深入研究流体在管道中的行为和性质。
3 掌握流动控制与调节
学习如何控制和调节流体在管道中的流动。
3. 主要内容
流体力学基础知识
介绍流体力学的基本概念、方程和方法。
流动控制与调节
学习如何控制和调节流体在管道中的流动。
管道流动特性

管路的水力计算课件

求解方程
利用数值计算方法，求解描述管路水流的方程组，得到各点的水流参数。
结果分析
对计算结果进行分析，评估管路系统的性能和可靠性，提出优化建议。
计算中的注意事项
准确性
确保数学模型的准确性和计算方法的可靠性，以提高计算结果的精度。
适用性
考虑管路系统的实际情况，如流体特性、管材、管径等，选择合适的数学模型和计算方法。
管道水头损失与流体流速、管道长度、管道直径和重力加速度等因素有关。
04
管路水力计算实例
简单管路水力计算
01
02
03
计算公式
使用伯努利方程和连续性方程进行简单管路的水力计算。
适用场景
适用于单管、无分支、无变化的管路系统。
计算步骤
确定管路起点和终点的水头、管路长度、管径、流速等相关参数，代入公式进行计算。
效率
在保证计算精度的前提下，尽量采用高效的数值计算方法和计算机技术，缩短计算时间。
安全性
注意管路系统的安全性和稳定性，避免因不合理的水力计算导致管路系统出现故障或事故。
02
管路水力计算基本原理
伯努利方程
伯努利方程是流体力学中的基本方程，它表达了流体在重力场中运动时，流体的动能、势能和压
管路的水力计算课件
目录
• 管路水力计算概述 • 管路水力计算基本原理 • 管路水力计算方法 • 管路水力计算实例 • 管路水力计算的优化建议 • 管路水力计算的未来发展
01
管路水力计算概述
定义与目的
01
02
定义
目的
管路水力计算是指通过数学模型和计算方法，对管路中的水流特性进行模拟和分析的过程。

流体的管内流动与水力计算管路的串联与并联

1 2
1 2
Q1 0.828 Q2 0.828 0.55103 0.45103 m3 / s
w1
w2
【例4-18】示图为某电厂循环水系统的主要部分。已知循环水泵出口至凝汽器的压出管长L1=40m，且有 90°弯管两个。由凝汽器至冷水塔的排水管长L2=350m，有4个90° 弯管。所有弯管的弯曲半径 R=820mm，压水管和排水管直径相同，均为D=820mm ，管道沿程损失系数λ1=λ2=0.025。
查局部损失系数表可知，当 D1/R=0.82/0.82=1时，90°弯管的局部损失系数ζ90=0.29。按截面突然扩大四倍计算局部损失系数，则
A1 1 k 1 1 0.564 A 4 2
2 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
截面突然缩小四倍的局部损失系数 ζs，查局部损失系数表得ζs=0.375，因为压、排水管管径相同且通过的流量相等，故断面平均流速为
2 40 350 2.46 hw12 0.025 0.29 6 0.564 0.375 0.82 2 9.81 2 6.5 2 2.18 0.02 0.564 2 0.375 2 1.5 8.05m 0.023 2 9.81
从计算看出：支管1中，管路阻抗比支管2中大，所以流量分配是支管1中的小于支管2中的流量。如果要求两管段中流量相等，显然现有的管径D及必须进行改变，使S相等才能达到流量相等。这种重新改变D及，使在 Q Q 下达 h h ；的计算，就是“阻力平到 S S ，衡”的计算。
10 8 7 S 2 0.025 15 1 . 4 10 2 4 0.02 3.14 0.02 9.81