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簡(jiǎn)單管道通常指直徑相同的管道。兩段直徑不相同的串聯(lián)管道,例如由水泵的汲入管和壓出管組成的管道,也屬于簡(jiǎn)單管道。至于由幾種不同直徑的管段串聯(lián)在一起組成的管道,則稱為串聯(lián)管道,屬于復(fù)雜管道。 在作管道計(jì)算時(shí),如果管道較長(zhǎng),沿程阻力比起局部阻力大很多,以致于不考慮后者的時(shí)候,對(duì)計(jì)算結(jié)果也無(wú)大影響,這時(shí)可將局部阻力略去。 管道計(jì)算包括下述各種情況: 1)計(jì)算在一定條件下(某種流體以一定的流量流經(jīng)某一管道)輸送流體時(shí)所需外加的能量,即計(jì)算風(fēng)機(jī)或泵的功率。 2)計(jì)算在一定條件下(某種流體受到一定的壓頭——包括外加壓頭的作用,流經(jīng)一定的管道)流體的流量。 3)計(jì)算為著滿足一定的流動(dòng)條件(某種流體在一定壓頭的作用下達(dá)到某一規(guī)定的流量)所應(yīng)該選用的管道直徑。 由于計(jì)算這些項(xiàng)目時(shí)牽涉到能量的關(guān)系及阻力的大小,所以計(jì)算時(shí)的基本公式是柏努利方程式:
和阻力公式:
或 下面舉幾個(gè)例子分別說(shuō)明這幾種情況下的計(jì)算。
【例1-15】如圖1-53所示,開口水池液面位于水泵下面 【解】這是屬于第一種情況的問(wèn)題,可以直接使用柏努利方程式及阻力公式求解。 1)取兩個(gè)水池的液面作1、2截面;以底下的水池液面作基準(zhǔn)面,寫出截面l與2之間的柏努利方程式:
此時(shí),Z1=0,Z2=4+25=29米;兩水池液面上均為大氣壓,p1=p2;水池液面遠(yuǎn)較管道截面大,故
2)液體的密度取ρ=1000千克/米3,體積流量
2″普通水管的內(nèi)徑為53毫米,管道截面積
在管道內(nèi)液體流速
溫度
液流的速度壓頭
3)沿程壓頭損失
取管子的絕對(duì)粗糙度為46?10-3毫米,則相對(duì)粗糙度
局部阻力損失:從水池進(jìn)入管道時(shí)截面收縮的局部阻力系數(shù)ζ=0.5;90?標(biāo)準(zhǔn)彎頭的局部阻力系數(shù)ζ=0.75;閘閥的局部阻力系數(shù)ζ=0.17;從管道流入水池時(shí)截面突然擴(kuò)大的局部阻力系數(shù)ζ=1。所以
故此 4) 所以水泵功率
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