第五章 压力管路的水力计算
主要内容
? 长管水力计算 ? 短管水力计算
? 串并联管路和分支管路 ? 孔口和管嘴出流
基本概念：
1、压力管路：在一定压差下，液流充满全管的流动管路。（管路中的压强可以大于大气压，也可以小于大气压）
注：输送气体的管路都是压力管路。
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
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l当?lV2V2lV2?l当l?V2LV2hw?hj?hf???????????2g??d2g??d2g2gd2g?dd??其中，L?l当?l （1）
把
V?Q4Q?A?d2 代入上式得：
2LV2L1?4Q?8?L22hw????Q??Q?2??d2gd2g??d?g?2d5 （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
V1A1?V2A2 （3）
z1?p1?＝z2?p2??hf （4）
LV2hf??D2g （5）
说明： 有时为了计算方便，hf 的计算采用如下形式：
Q2?m?mLhf??d5?m （6）
其中，β、m值如下
流态 层 流 水力光滑 β 4.15 0.0246 2 / 14
m 1 0.25 （a） （b） 混合摩擦 0.0802A 0.123 （c） 水力粗糙 0.0826λ 0 （d） ? 公式（6）的推导： hLV2因为
f??D2g 且 V?Q4QA??d2 h?L2所以
f?8g?2d5Q 64a. 层流时，
??Re 代入（7）式得：
Q?LQ2?1?1h.15Lf?4d4?4.15d5?1
即：β＝ 4.15，m＝1
b. 水力光滑区，
??0.3164Re0.25代入（7）式得：
Q1.75?0.25LQ1?0.25?0.25h0.0246d4.75?0.0246Lf?d5?0.25
即：β＝ 0.0246，m＝1
c. 由大庆设计院推得经验公式，在混合区：
Q1.877.0802A?0.123hLf?0d4.877
即：β＝ 0.0802A，m＝0.123
A?10?0.127lg??0.627?,???其中，r0
d. 粗糙区
hLV28?L2Q2Lf??d2g?g?2d5Q?0.0826?d5
即：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
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7） （
流体力学第五章压力管路的水力计算
