孔口管嘴管路流动

1、孔口管嘴管路流动1.图中穿孔板上各孔眼的大小形状相同，问每个孔口的出流量是否相同？解：由 与深度无关，所以每个孔口的出流量相同2.有一水箱水面保持恒定（5m），箱壁上开一孔口，孔口直径d=10mm。（1）如果箱壁厚度=3mm，求通过孔口的流速和流量。（2）如果箱壁厚度=40mm，求通过孔口的流速和流量。解：（1）视作薄壁小孔口， 得：（2）视作管嘴， 得：3.一隔板将水箱分为A、B两格，隔板上有直径为d1=40mm的薄壁孔口，如题5-3 图，B箱底部有一直径为d2=30mm的圆柱形管嘴，管嘴长l=0.1m，A箱水深H1=3m恒定不变。（1）分析出流恒定性条件（H2不变的条件）。（2）在恒定出流

2、时，B箱中水深H2等于多少？（3）水箱流量Q1为何值？解：（1）当Q1=Q2时 出流恒定（2）因为Q1=Q2，查表得，解得：（3）解得3.58×10-3 m3/s4.证明容器壁上装一段短管（如图所示），经过短管出流时的流量系数与流速系数为证：其中5.某诱导器的静压箱上装有圆柱形管嘴，管径为4mm，长度=100mm，=0.02，从管嘴入口到出口的局部阻力系数，求管嘴的流速系数和流量系数（见上题图）。解：由题得6.如上题，当管嘴外空气压强为当地大气压强时，要求管嘴出流流速为30m/s。此时静压箱内应保持多少压强？空气密度为=1.2kg/m3。解：，得7.某恒温室采用多孔板送风，风道中的静

3、压为200Pa，孔口直径为20mm，空气温度为20，=0.8。要求通过风量为1m3/s。问需要布置多少孔口？解：Q=，得，所以需要个8.水从A水箱通过直径为10cm的孔口流入B水箱，流量系数为0.62。设上游水箱的水面高程=3m保持不变。（1）B水箱中无水时，求通过孔口的流量。（2）B水箱水面高程=2m时，求通过孔口的流量。（3）A箱水面压力为2000Pa，=3m时，而B水箱水面压力为0，=2m时，求通过孔口的流量。解：（1）属孔口自由出流，得：（2）属孔口淹没出流， ，得：（3） ，得：9.室内空气温度为30，室外空气温度为20，在厂房上下部各开有8m2的窗口，两窗口的中心高程差为7m，窗口

4、流量系数=0.64，气流在自然压头作用下流动，求车间自然通风换气量（质量流量）。解： Q= =12.6kg/s10.如图示管路中输送气体，采用U形差压计测量压强差为h米液体。试推导通过孔板的流量公式。解：，是U形压差计液体容重，为气体容重11.如上题图孔板流量计，输送20空气，测量h=100mmH2O。=0.62，d=100mm，求Q。解：将数据代入上题公式得12.什么叫管路阻抗？（又称为综合阻力数）为什么有两种表示？在什么情况下，S与管中流量无关，仅决定于管道的尺寸及构造？解：阻抗反映管路上沿程阻力和局部阻力情况。用在液体管路，用在气体管路。在紊流时，与管中流量无关，仅决定于管道的尺寸和构造

5、。13.供热系统的凝结水箱回水系统如图。试写出水泵应具有的作用水头表达式。解：14.某供热系统，原流量为0.005m3/s,总水头损失h=5mH 2O,现在要把流量增加到0.0085m3/s,试问水泵应供给多大压头。解：即 15.两水池用虹吸管连通，上下游水位差H=2m，管长L3m，L25m，L34m，直径d=200mm，上游水面至管顶高度h=1m。已知0.026,进口网=10，弯头=1.5（每个弯头），出口1.0 ，求：（1）虹吸管中的流量；（2）管中压强最低点的位置及其最大负压值。解：（1）方法一：Q=0.05m3/S方法二：又，解得（2）=2.75m（）负压值为16.如图水泵抽水系统，管

6、长、管径单位为m，给于图中，流量Q=40×10-3m3/s，=0.03。求：（1）吸水管及压水管的S数。（2）求水泵所需水头。（3）绘制总水头线。解：（1）=118.69s2 /m5=2106.1s2 /m5（2）（+） （其中）（3）略17.图为一水平安置的通风机，吸入管d1=200m，l1=10m，=0.02。压出管为直径不同的两段管段串联组成，d2=200mm， l2=50m，=0.02；l3=50m , =0.02。空气密度为=1.2kg/m3，风量为Q=0.15m3/s，不计局部阻力。试计算：（1）风机应产生的总压强为多少？（2）如风机与管道铅直安装，但管路情况不变，风机的

7、总压有无变化？（3）如果流量提高到0.16m3/s，风机总压变化多少？（4）绘出全压线与静压线图。解：(1) 解得：（2）铅直安装不会改变总压，因为同种气体位压等于零（3）18. 并联管路中各支管的流量分配，遵循什么原理？如果要得到各支管中流量相等，该如何设计管路？解：并联管路，如果要得到各支管流量相等必须各支管S相等应设计成S1=S2=S319. 有两长度尺寸相同的支管并联，如果在支管2中加一个调节阀（阻力系数为）， 则和哪个大些？阻力和哪个大些？解：（1）S1=S2，与有关因为，故。（2）=20.有一简单并联管路如下图，总流量=80×10-3m3/s，=0.02，求各管段之间的流

8、量及两节点之间的水头损失。第一支路=200mm，L1=600m，第二支路=200mm，L2=360m。解：Q1:Q2=: = =3104.8 s2 /m5= 解得： 21.如上题，若使如何改变第二支路？解：减小或加调节阀等增加阻力的措施。22.如图所示管路，设其中的流量QA=0.6m3/s，=0.02，不计局部损失，其它已知条件如图，求A、D两点间的水头损失。解： 23.管段1的管径为20mm，管段2为25mm，l1为20m，l2为10m，流量分配有何变化？解：这样更小，更大，所以应将管段1的管径改为，管段2的管径改为，两管流量可接近。24.已知某枝状管网的Q1、Q2、Q3，若在支管2的末端再

9、加一段管子，如图中所示。问Q1和Q2、Q3各有何变化？解：由于总阻抗加大，使总流量减小由于不变，不变，所以减小25.三层供水管路，各管段的值皆106s2/m5，层高均为5m。设a点的压力水头为20m，求Q1、Q2、Q3，并比较三流量，得出结论来。（忽略a处流速水头）解：（1）（2）205+S+=5+S（3）2010+S+2S联立（1）（2）（3）Q14.46×10-3m3/sQ22.41×10-3 m3/sQ 30.63×10-3 m3/s26.如上题，若想得到相同的流量，在a点压力水头仍为20m时，应如何改造管网？解：加大底层阻力（如加阀门，减小管径）。减小上层

10、阻力（如加大管径）27.水由水位相同的两贮水池、沿着1=200，2=100m，d1=200m，d2=100m的两根管子流入L3=720m，d3=200m的总管，并注入水池水中。求：（1）当H=16m，1=3=0.02，2=0.025时，排入C中的总流量（不计阀门损失）；（2）若要流量减少一半，阀门的阻力系数为多少？解：（1）Qc=QA+QB S= 解得：(2)当流量减少一半 解得：28.水平布置的管系，A点的表压强=280kN/m2，水流从、直接排入大气，AD管直径为0.4m，其它各管直径为0.3m，沿程阻力系数=0.02，忽略局部损失，确定Q1，Q 2，Q3和表压强PC解：由题意得： = =

11、 = 解得：， 29.环状管网流量计算，进行二次校正计算。解：第一次校正计算环路管段假定流量QiSihihi /QiQ管段校正流量校正后的流量Qi校正后的hi1AB+0.1559.76+1.33468.897-0.0014-0.00140.14861.3196BD+0.1098.21+0.98219.821-0.00140.09860.9548DC-0.01196.42-0.01961.960-0.0014-0.0175-0.0289-0.1641CA-0.1598.21-2.209714.731-0.0014-0.1514-2.25120.087435.410-0.1409环路管段假定流量Q

12、iSihihi /QiQ管段校正流量校正后的流量Qi校正后的hi2CD+0.01196.42+0.01961.9600.0175+0.0175+0.00140.02890.1641DF+0.04364.42+0.583014.575+0.01750.05751.2049FE-0.03911.05-0.819927.330+0.0175-0.0125-0.1424EC-0.08364.42-2.332329.154+0.0175-0.0625-1.4235-2.549673.019-0.1969第二次校正计算环路管段假定流量（不变）管段校正流量校正后流量AB0.148659.761.31968.8800.00180.00180.1504BD0.098698.210.95489.6840.00180.1004DC-0.0289196.42-0.16415.6780.0018-0.0016-0.0287CA-0.151498.21-2.251214.8690.0018-0.1496共计-