4第四章有压管中的恒定流 ppt课件
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第四章 有压管道恒定流第一节 概述前面我们讨论了水流运动的基本原理,介绍了水流运动的三大方程,水流形态和水头损失,从第五章开始,我们进入实用水利学的学习,本章研究有压管道的恒定流.一. 管流的概念1.管流是指液体质点完全充满输水管道横断面的流动,没有自由水面存在。
2.管流的特点.①断面周界就是湿周,过水断面面积等于横断面面积;②断面上各点的压强一般不等于大气压强,因此,常称为有压管道。
③一般在压力作用而流动.1.根据出流情况分自由出流和淹没出流管道出口水流流入大气,水股四周都受大气压强作用,称为自由出流管道。
管道出口淹没在水面以下,则称为淹没出流。
2.根据局部水头损失占沿程水头损失比重的大小,可将管道分为长管和短管。
在管道系统中,如果管道的水头损失以沿程水头损失为主,局部水头损失和流速水头所占比重很小(占沿程水头损失的5%~10%以下),在计算中可以忽略,这样的管道称为长管。
否则,称为短管。
必须注意,长管和短管不是简单地从管道长度来区分的,而是按局部水头损失和流速水头所占比重大小来划分的。
实际计算中,水泵装置、水轮机装置、虹吸管、倒虹吸管、坝内泄水管等均应按短管计算;一般的复杂管道可以按长管计算。
3. 根据管道的平面布置情况,可将管道系统分为简单管道和复杂管道两大类。
简单管道是指管径不变且无分支的管道。
水泵的吸水管、虹吸管等都是简单管道的例子。
由两根以上管道组成的管道系统称为复杂管道。
各种不同直径管道组成的串联管道、并联管道、枝状和环状管网等都是复杂管道的例子。
工程实践中为了输送流体,常常要设置各种有压管道。
例如,水电站的压力引水隧洞和压力钢管,水库的有压泄洪洞和泄洪管,供给城镇工业和居民生活用水的各种输水管网系统,灌溉工程中的喷灌、滴灌管道系统,供热、供气及通风工程中输送流体的管道等都是有压管道。
研究有压管道的问题具有重要的工程实际意义。
有压管道水力计算的主要内容包括:①确定管道的输水能力;②确定管道直径;③确定管道系统所需的总水头;④计算沿管线各断面的压强。
有压管中的恒定流一、判断题1. 有压长管道是认为水头全部消耗在沿程水头损失上。
( )2. 水泵的扬程就是指水泵的提水高度。
( )3. 有压管流的水力半径就是圆管的半径。
( )4. 并联长管道各管段的流量一定不相等。
( )5. 在管道水力计算中,所谓“长管”就是说管很长,所谓“短管”就是管道很短。
( )6. 在原条件保持不变的情况下,增加并联支管的条数,可以增大输水总流量。
( )7. 串联长管道各管段的水头损失可能相等,也可能不相等。
( )8. 管嘴收缩断面的真空度与作用水头成正比,作用水头越大,收缩断面的真空度越大,泄流量也越大。
( )9. 计算水头损失时,短管既要考虑局部阻力损失,也要考虑沿程阻力损失,长管计算同样也要考虑这两项损失。
( )10. 孔口淹没出流时,孔口淹没越深,其出流的流速和流量就越大。
( )11. 对于“长管”,画出的测压管水头线与总水头线重合。
( )12. 同一短管,在自由出流和淹没出流条件下,流量计算公式的形式及流量系数μ的数值均相同。
( )13. 若两孔口形状、尺寸完全相同,作用水头相同,一个为自由出流,一个为淹没出流,二者的流量是相同的。
( )14. 当管道长度L 与作用水头H 之比大于10时,称为长管。
( )15. 串联长管道各管段的流量和平均流速均相等。
( )16. 并联管道中各支管的单位机械能损失相同,因而各支管水流的总机械能也相等。
( )17. 并联长管道管壁切应力可能相等也可能不相等。
( )18. 恒定管流的总水头线沿流程下降,而测压管水头线沿流程可升可降。
( )19. 在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。
( )20. 当有压流是均匀流时,存在正常水深h 0。
( )二、选择题1. 公式gRJ τρ=不能用于 ( )A 、均匀流B 、急变流C 、明渠流D 、管流2. 在图示并联管道中,当流量12v v q q >时,则管段1和管段2的水头损失1f h 与2f h 的关系是A 、12f f h h >B 、 12f f h h <C 、 12f f h h =D 、无法确定3. 有压管道的管径d 与管流水力半径的比值d /R =( )A 、8B 、4C 、2D 、14. 等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是 ( )A 呈抛物线分布B 、 呈对数线分布C 、呈椭圆曲线分布D 、呈双曲线分布5. 虹吸管正常工作,其顶部的真空值一般不大于( )水柱高。