流体力学第五章压力管路的水力计算Word文件下载.docx
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2、分类：
按管路的结构特点，分为
简单管路：
等径无分支
复杂管路：
串联、并联、分支
按能量比例大小，分为
长管：
和沿程水头损失相比，流速水头和局部水头损失可以忽略的流动管路。
短管：
流速水头和局部水头损失不能忽略的流动管路。
第一节管路的特性曲线
一、定义：
水头损失与流量的关系曲线称为管路的特性曲线。
二、特性曲线
（1）
把
代入上式得：
（2）
把上式绘成曲线得图。
第二节长管的水力计算
一、简单长管
1、定义：
由许多管径相同的管子组成的长输管路，且沿程损失较大、局部损失较小，计算时可忽略局部损失和流速水头。
2、计算公式：
简单长管一般计算涉及公式
（3）
（4）
（5）
说明：
有时为了计算方便，hf的计算采用如下形式：
（6）
其中，β、m值如下
流态
β
m
层流
4.15
1
（a）
水力光滑
0.0246
0.25
（b）
混合摩擦
0.0802A
0.123
（c）
水力粗糙
0.0826λ
（d）
●公式（6）的推导：
因为
且
所以
（7）
a.层流时，
代入（7）式得：
即：
β＝4.15，m＝1
b.水力光滑区，
代入（7）式得：
β＝0.0246，m＝1
c.由大庆设计院推得经验公式，在混合区：
β＝0.0802A，m＝0.123
其中，
d.粗糙区
β＝0.0826λ，m＝0
3、简单长管的三类计算问题
（1）第一类：
已知：
输送流体的性质μ，γ
管道尺寸d，L，Δ
地形Δz
流量Q，，
求：
hf，Δp，i
解：
Q→V→
→确定流态→β，m，λ→hf→伯努利方程求Δp
（2）第二类：
μ，γ，d，L，Δ，Δz，Δp
Q
Q未知→流态也未知→β，m，λ无法确定→试算法或绘图法
A.试算法
a、先假设一流态，取β，m值，算出Q’
b、Q’→
→
→β’，m’，校核流态
如由Q’→Re’和假设一致，Q’即为所求Q
c、如由Q’→定出的流态和假设不一致，重复a。
B.绘图法
按第一类问题的计算方法，选取足够多Q，算出hf值，然后绘制图形。
使用时由hf查找Q即可。
（3）第三类：
Q，Δp，Δz，Δ，L，μ，γ
经济管径d
考虑两方面的问题
①d↑，材料费↑，施工费、运输费↑
V↓，损失↓，管理费用↓
②d↓，一次性费用↓
V↑，损失↑，设备（泵）费↑
如何解决这一矛盾，正是一个管径优选问题。
钻、采专业大纲要求一般了解。
二、串、并联管路
1、串联管路
①定义：
由不同管径的管道依次连接而成的管路。
②水力特征：
a、各联结点（节点）处流量出入平衡，即进入节点的总流量等于流出节点的总流量。
其中，进为正，出为负，它反映了连续性原理。
b、全线水头损失为各分段水头损失之和，即：
它反映了能量守恒原理。
2、并联管路
两条以上的管路在同一处分离，以后又汇合于另一处，这样的组合管道，叫并联管路。
a、进入各并联管的总流量等于流出各并联管的总流量之和，即
b、不同并联管段A→B，单位重量液体的能量损失相同，即：
3、分支管路
自一点分开不再汇合的管路
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