水力学第六章-第三节(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,6,有压管道的恒定流,1,6.1,概述,6.2,简单管道的水力计算,6.3,虹吸管及水泵的水力计算,6.4,串联管道的水力计算,6.5,并联管道的水力计算,6.6,沿程均匀泄流管道的水力计算,6.7,分叉管道的水力计算,2,虹吸管是一种压力输水管道，顶部弯曲且其高程高于上游供水水面。在虹吸管内造成真空，使作用虹吸管内产生真空，水流则能通过虹吸管最高处引向其他处。,6.3,虹吸管及水泵的水力计算,6.3.1,虹吸管的水力计算,虹吸管的优点在于能跨越高地，减少挖方。虹吸管,长度一般不长，故按照短管计算。,3,pa,1,1,2,2,z,z,s,虹吸管顶部,4,5,6,7,虹吸管顶部的真空压强理论值不能大于,最大真空值,（,10mH2O,）,。,当虹吸管内压强接近该温度下的汽化压强时，液体,将产生汽化，破坏水流连续性，可能产生空蚀破坏，,故一般虹吸管中的真空值,7,8mH2O,。,8,例 有一渠道用两根直径为,1.0m,的混凝土虹吸管来跨,越山丘，渠道上游水位为,1,100.0m,，下游水位为,2,99.0m,，虹吸管长度,l,1,=8m,l,2,=15m,；,l,3,=15m,，中间,有,60,的折弯两个，每个弯头的局部水头损失系数为,0.365,，若进口局部水头损失系数为,0.5,；出口局部水头,损失系数为,1.0,。试确定：,当虹吸管中的最大允许真空度为,7mH,2,O,时，虹吸管,最高安装高程,z,s,为多少？,9,0,0,B,B,z,s,z,l,1,l,3,l,2,10,虹吸管为淹没出流,0,0,B,B,z,s,z,l,1,l,3,l,2,11,求流量,0,0,B,B,z,s,z,l,1,l,3,l,2,12,虹吸管中最大真空一般发生在管道最高位置。,本题最大真空发生在第二个弯头前的,B-B,断面。,考虑,0-0,断面和,B-B,断面的能量方程，则,0,0,B,B,z,s,z,l,1,l,3,l,2,13,0,0,B,B,z,s,z,l,1,l,3,l,2,v,14,15,d,11,5,4,d,2,2,2,3,2,l,1,h,1,H,l,2,0,0,h,2,1,1,16,一个抽水系统通过水泵转动转轮的作用，在水泵,进水口形成真空，使水流在池面大气压强的作用下沿,吸水管上升，流经水泵时从水泵获得新的能量，进入压力管，再流入水塔。,6.3,虹吸管及水泵的水力计算,6.3.1,虹吸管的水力计算,6.3.2,水泵的水力计算,17,1,1,0,0,2,2,3,3,4,4,z,测压管水头线,z,s,吸水管,压水管,18,水泵的水力计算,吸水管和压力水管,吸水管,:,短管,压力水管,:,长管,19,吸水管的水力计算,确定管径和水泵最大允许安装高程,吸水管的管径一般是根据允许流速计算，通常吸,水管的允许流速约为,0.8,1.25 m/s,，或根据有关规范,确定。,流速确定后，管径可按下式计算,20,水泵的最大允许安装高程，取决于水泵的最大允,许真空度,h,v,以及吸水管水头损失,h,w,。计算方法和虹,吸管允许安装高程的计算方法相同。,21,1,1,0,0,2,2,3,3,4,4,z,测压管水头线,z,s,吸水管,压水管,考虑断面,1-1,和水泵进口断面,2-2,的能量方程，则,22,压力管的水力计算,确定管径和水泵装机容量,压力管管径一般是根据经济流速确定，重要工程应选,择几个方案，进行技术经济比较。,对于给排水管道可按公式确定,式中，,x,为系数，一般取,x,0.81.2,；,d,为管径（,m,）；,Q,为流量,(m,3,/s),。,23,考虑,1-1,断面和,4-4,断面的能量方程，注意两者之间存,在水泵。考虑两个断面之间的能量方程时，应考虑有,水力机械对水流所作功。,水泵的装机容量,24,1,1,0,0,2,2,3,3,4,4,z,测压管水头线,z,s,吸水管,压水管,考虑,1-1,断面和,4-4,断面的能量方程，注意两者之间存,在水泵。考虑两个断面之间的能量方程时，应考虑有,水力机械对水流所作功。,水泵的装机容量,25,1,1,0,0,2,2,3,3,4,4,z,测压管水头线,z,s,吸水管,压水管,26,式中，,H,t,为水泵向单位液体所提供的机械能，称为水,泵的水头或者扬程（,m,）；,P,为水泵和动力机械的总效率。,27,上式表明：,水泵向单位重量液体所提供的机械能,将水流提高一个几何高度,克服全部水头损失,水泵的输入功率,28,例题：,4-5,用离心泵将湖水抽到水池中去，流量为,0.2,（,m,3,/s,），湖面高程为,85.0m,，水池水面高程为,105.0m,，吸水管长度为,10.0m,，水泵的允许真空,h,v,=4.5m,，吸水管底阀的局部水头损失系数为,2.5,；弯,管的局部水头损失系数,0.3,，水泵入口前的渐变收缩,段局部水头损失系数为,0.1,；吸水管沿程水头损失系,数为,0.022,，压力管道采用铸铁管，其直径为,500mm,，,长度为,1000m,，,n,=0.013,。,29,1,1,0,0,2,2,3,3,4,4,z,测压管水头线,z,s,例 用离心泵将湖水抽入水池，流量为,0.2m,3,/s,，湖面高程为,85.0m,30,1,1,0,0,2,2,3,3,4,4,z,测压管水头线,z,s,水池水面高程为,105m,，吸水管长度为,10.0m,，,水泵允许真空,h,v,=4.5m,31,1,1,0,0,2,2,3,3,4,4,z,测压管水头线,z,s,吸水管底阀局部水头损失系数为,2.5,；弯管的局部水头损失系数,0.3,，水泵入口前的渐变收缩段局部水头损失系数,0.1,；,32,1,1,0,0,2,2,3,3,4,4,z,测压管水头线,z,s,吸水管沿程水头损失系,数为,0.022,，压力管用铸铁管，直径,500mm,，长度,1000m,，,n,=0.013,33,1,1,0,0,2,2,3,3,4,4,z,测压管水头线,z,s,试确定：,吸水管直径,水泵安装高度,水泵功率,34,解：,（,2,）安装高程,（,1,）吸水管直径,考虑断面,1-1,和水泵进口断面,2-2,的能量方程，则,1,1,0,0,2,2,3,3,4,4,z,z,s,35,1,1,0,0,2,2,3,3,4,4,z,z,s,36,解：,（,3,）水泵功率,考虑断面,1-1,和水泵进口断面,4-4,的能量方程，则,1,1,0,0,2,2,3,3,4,4,z,z,s,37,38,