第一章流体流动一、管路计算的类型与方法三种计算：二、简单管路的计算b）整个管路的阻力损失等于各管段直管阻力损失之和设初值λ解：根据已知条件解得：d=0.074m，u=1.933m/s查图得：三、复杂管路的计算1表明：单位质量流体在两支管流动终了时的总机械能与能量损失之和相等，且等于分支点处的总机械能。由连续性方程，主管流量等于两支管流量之和，即：代入(b)式d、e两个方程式中，有四个未知数。必须要有λa～ua、λb～ub的关系才能解出四个未知数，而湍流时λ～u的关系通常又以曲线表示，故要借助试差法求解。取管壁的绝对粗糙度为0.2mm，水的密度1000kg/m3，查附录得粘度1.263mPa.s最后试差结果为：假设的ua，m/s小结：分支管路的特点：1）单位质量流体在两支管流动终了时的总机械能与能量损失之和相等，且等于分支点处的总机械能。2、并联管路如本题附图所示的并联管路中，支管1是直径2”的普通钢管，长度为30m，支管2是直径为3”的普通钢管，长度为50m，总管路中水的流量为60m3/h，试求水在两支管中的流量，各支管的长度均包括局部阻力的当量长度，且取两支管的λ相等。对于支管1对于支管1由附录16查出2英寸和3英寸钢管的内径分别为0.053m及0.0805m。小结：并联管路的特点：1）并联管路中各支管的能量损失相等。例：如本题附图所示，用泵输送密度为710kg/m3的油品，从贮槽C输送到泵出口以后，分成两支：一支送到A塔顶部，最大流量为10800kg/h，塔内表压强为98.07×104Pa另一支送到B塔中部，最大流量为6400kg/h，塔内表压强为118×104Pa。贮槽C内液面维持恒定，液面上方的表压强为49×103Pa。上述这些流量都是操作条件改变后的新要求而管路仍用如图所示的旧管路。现已估算出当管路上阀门全开，且流量达到规定的最大值时，油品流经各段管路的能量损失是：由截面1-1’至2-2’(三通上游）为20J/kg；由截面2-2’至3-3’（管出口内侧)为60J/kg；由截面2-2’至4-4’（管出口内侧）为50J/kg。油品在管内流动时的动能很小，可以忽略。各截面离地面的垂直距离见本题附图。已知泵的效率为60%，求新情况下泵的轴功率。分析：设E为任一截面三项机械能之和，即总机械能，则2-2’截面的总机械能为：求We保证油品自截面2-2’送到截面3-3’，分支处所需的总机械能为新情况下泵的有效功率为：四、阻力对管内流动的影响1）阀门的阻力系数增大，hf,A-B增大，由于高位槽液而维持不变，故流道内流体的流速应减小。3）同理，由于管路流速小，导致B处到截面2-2’的阻力损失下降，而截面2-2’处的机械能不变，2、分支管路中阻力对管内流动的影响2)O点处静压强的上升将使总流速u0下降注意两种极端情况：1.总管阻力可以忽略，支管阻力为主任一支管情况的改变不致影响其他支管的流量如：城市供水、煤气管线2.总管阻力为主，支管阻力可以忽略总管中的流量不因支管情况而变，支管的启闭仅改变各支管间的流量的分配3、汇合管路中阻力对管内流动的影响阀门关小