第五章 有压管流与孔口、管嘴出流课件

第5章有压管流与孔口、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，eg：泵的压水管也可以小于大气压，eg：泵的吸水管第五章有压管流与孔口、管嘴出流2、简单管路：是指管径、流速、流量沿程不变，且无分支的单线管道。d=C复杂管路：是指由两根以上管道所组成的管路系统。3、长管：局部损失与速度水头的总和与沿程损失相比很小，以至于可以忽略不计的管道。(局部水头损失和流速水头所占比重小于5%-10%)短管：局部损失与速度水头的总和超过沿程损失或与沿程损失相差不大，计算水头损失时不能忽略的管道。第五章有压管流与孔口、管嘴出流4、管路的特性曲线：定义：水头损失与流量的关系曲线。S——管道摩阻。l第五章有压管流与孔口、管嘴出流5.1.1短管的水力计算沿程损失、局部损失分别计算，不可忽略5.1.2长管的水力计算如图，由水池接出一根管路，建立如图所示基准面，取1－1、2－2断面建立伯努利方程：

对于长管，则有：H＝hf，hf由蔡西公式确定：式中：K为流量模数或特性流量—水力坡度等于1时的流量。5.1简单管路的水力计算第五章有压管流与孔口、管嘴出流例5.1：水泵管路如图，铸铁管直径d=150mm，管长l=180m，管路上装有吸水网（无底阀）一个，全开截止阀一个，管半径与曲率半径之比为r/R=0.5的弯头三个，高程h=100m，流量Q=225m3/h，水温为20℃。试求水泵的输出功率。第五章有压管流与孔口、管嘴出流c值可按巴甫洛夫斯基公式计算：

式中：R—水力半径（米）。适用范围0.1≤R≤3

n—粗糙系数，视材料而定。

y—与n及R有关的指数。对于一般输水管道，常取y＝1/6。曼宁公式：K可根据d、n查表选取。

蔡西系数或第五章有压管流与孔口、管嘴出流

1）已知流量Q、管长l、管壁粗糙系数n、能量损失hf（或作用水头H）时，可通过特性流量K求出管道直径d。（d需规格化）

2)

已知流量Q、管长l和管径d时，可求出能量损失。

3）已知管长l、管径d和能量损失，可求出流量Q。问题：图示两根完全相同的长管道，只是安装高度不同，两管道的流量关系为：A.Q1<Q2；

B.Q1>Q2；C.Q1=Q2；D.不定。公式可用以解决下列三类问题：

C第五章有压管流与孔口、管嘴出流例5.2

已知流量Q＝250升/秒，管路长l＝2500米，作用水头H＝30米。如用新的铸铁管，求此管径是多少？解：由H＝hf，，得取n＝0.0111，查表5.2，当K＝2283升／秒时：管径在350mm（K＝1727）和400mm（K＝2464）之间采用350mm管：，流量不足采用400mm管：，流量满足，水头有富余，管材消耗多。理想方案：350mm和400mm各用一部分（串联）。第五章有压管流与孔口、管嘴出流5.2.1串联管路

由直径不同的数段管子串联在一起组成的管路。流量：各段不一定相同，但每一段范围内不变。（可在每段末端分出）——每一段都是简单管路整个管路总水头损失：按长管计算

若无分出流量，各段流量相同，则：5.2管网的水力计算基础第五章有压管流与孔口、管嘴出流5.2.2并联管路两条或两条以上的简单管道在同一点分出，又在另一点汇合的管路。

如图，管段1、2、3为节点A、B间的并联管路，其在A、B间的水头损失相同。即：hfAB=hf1=hf2=hf3流量关系：Q=Q1+Q2+Q3注意：A、B间1、2、3管段的比能损失相等，各管段的总机械能损失不一定相等（流量不同）。第五章有压管流与孔口、管嘴出流例5.4：如图各并联管段的直径和长度分别为d1=150mm，l1=500m，d2=150mm，l2=350m，d3=200mm，l3=1000m。管路总的流量Q=80L/s，所有管段均为正常管。试求并联管路各管段的流量是多少？并联管路的水头损失是多少？解：正常管K1=K2=158.4L/s，K3=341.0L/s根据并联管路水头损失hf1=hf2=hf3得：第五章有压管流与孔口、管嘴出流并联管路流量关系：Q=Q1+Q2+Q3=（1+1.195+1.522）Q1=3.717Q1=80∴Q1=21.52L/sQ2=25.72L/sQ3=32.76L/s并联水头损失：第五章有压管流与孔口、管嘴出流【例】如图所示的具有并联、串连管路的虹吸管，已知H＝40m，l1＝200m，l2＝100m，l3＝500m，d1＝0.2m，d2＝0.1m，d3＝0.25m，各管段均为正常管。求总流量Q。【解】管1和管2并联，此并联管路又与管3串连，因此：H＝hf2+hf3，查表得：K1＝341.0L/s，K2＝53.72L/s，K3＝618.5L/s，总流量Q＝Q1＋Q2，故Q2＝0.1822Q

即40＝0.002457Q，Q＝127.6升/秒123H第五章有压管流与孔口、管嘴出流5.2.3连续均匀出流管路连续出流管路：沿管长连续向外泄出流量Qp的管路。通过流量QT：某管段内通过的固定不变的流量。途泄流量Qp：沿管长连续向外泄出的流量。连续均匀出流管路：沿管段任一单位长度上连续分配的流量都一样。对连续均匀出流管路：近似式

比流量第五章有压管流与孔口、管嘴出流实际计算时，引入计算流量：当QT＝0时：结论：连续均匀出流管路的能量损失，仅为同一通过流量所损失能量的1/3。第五章有压管流与孔口、管嘴出流第五章有压管流与孔口、管嘴出流类型5.2.4管网的类型及水力计算枝（树）状管网环状管网经济流速：d=100~400mm：ve=0.6~0.9m/sd=400~1000mm：ve=0.9~1.4m/s第五章有压管流与孔口、管嘴出流例：枝状管网从水塔B沿B-1干线输送用水，已知每段的流量及管路长度，B处地形标高为28m，供水点末端点4和7处标高为14m，保留水头均为16m，管道用普通钢管。求每段直径、水塔高度。1、枝状网水力计算第五章有压管流与孔口、管嘴出流已知数值计算所得数值管段管段长度l管段流量q(L/s)管道直径d(mm)流速v(m/s)水头损失hf(m)上侧支管3-42-31-2350350200

2003003500.790.640.831.880.700.56下侧支管6-75-61-5500200300

1502002500.760.790.813.631.081.27水塔到分叉点B-1400

4000.961.2325458013.52540120第五章有压管流与孔口、管嘴出流

计算原则：（1）各节点流入流量等于流出流量。（流入为正，流出为负）（2）任一闭合环水头损失之和为零。（顺时针为正，逆时针为负）2、环状网水力计算Q1Q2Q3Q4Q5Q6456321第五章有压管流与孔口、管嘴出流例题：环状网计算。按最高时用水量Qh=219.8L/s，计算如下图所示管网。第五章有压管流与孔口、管嘴出流第五章有压管流与孔口、管嘴出流5.3孔口出流孔口分类：大孔口H/d＜10小孔口H/d≥105.3.1薄壁小孔口定常出流薄壁：出孔水流与孔壁仅在周线上接触，即孔壁厚度对出孔水流没有影响。1、小孔口的自由出流液体经容器壁上孔口流出的水力现象。第五章有压管流与孔口、管嘴出流列0-0和c-c的伯努利方程：整理后得：令：流速系数作用水头忽略v0，则H0=H∴第五章有压管流与孔口、管嘴出流小孔口自由出流流量：——薄壁小孔口自由出流的基本公式系数说明：μ：流量系数，μ=εμ=0.58~0.62ε：孔口的收缩系数0.60~0.64

：流速系数，0.97~0.98ζ0：孔口局部阻力系数第五章有压管流与孔口、管嘴出流2、淹没出流孔口出流淹没在下游水面之下。由伯努利方程：整理后得：得：孔口淹没出流的流速和流量均与孔口的淹没深度无关，也无“大”、“小”孔口的区别。淹没孔口局部阻力系数第五章有压管流与孔口、管嘴出流5.4管嘴出流在孔口接一段长l=（3~4）d的短管，液流经过短管并充满出口断面流出的水力现象。根据实际需要管嘴可设计成：1）圆柱形：内管嘴和外管嘴2）非圆柱形：扩张管嘴和收缩管嘴。1、圆柱形外管嘴定常出流管嘴面积为A，管轴为基准面，列0-0，b-b伯努利方程第五章有压管流与孔口、管嘴出流则：所以：若不考虑v0影响：μ=0.82结论：管嘴可增大出流量，管嘴出流量为孔口的1.32倍。第五章有压管流与孔口、管嘴出流2．圆柱形外管嘴的真空

孔口外面加管嘴后，增加了阻力，但是流量反而增加，这是由于收缩断面处真空的作用。对圆柱形外管嘴：α=1，ζ=0.06，ε=0.64，

=0.82

第五章有压管流与孔口、管嘴出流圆柱形外管嘴的正常工作条件

收缩断面的真空是有限制的，如长江中下游地区，当真空度达7米水柱以上时，由于液体的压强低于饱和蒸汽压时会发生汽化。圆柱形外管嘴的正常工作条件是：(1)作用水头H0≤9米；(2)管嘴长度l=(3～4)d。

第五章有压管流与孔口、管嘴出流第五章小结1、长管：局部损失与速度水头的总和与沿程损失相比很小，以至于可以忽略不计。2、从水池引出长管，出口与水池液面高差为H，则有：H＝hf。3、串联管路：由直径不同的数段管子串联在一起组成的管路。

整个管路比能损失=各段管路比能损失之和4、并联管路：两条或两条以上的管线在同一处分出，又在另一处汇合。

各并联管段的比能损失相等。第五章有压管流与孔口、管嘴出流5、孔口出流：孔口淹没出流的流速和流量均与孔口的淹没深度无关，也无“大”、“小”孔口的区别。6、管嘴出流：管嘴可增大出流量，管嘴出流量为孔口的1.32倍。第五章有压管流与孔口、管嘴出流第五章有压管流与孔口、管嘴出流5.2：水从高位水池流向低位水池，已知水面高差为H=12m，管长l=300m，水管直径为100mm的清洁钢管。求水管中流量为多少？当流量为Q=150m3/h时，水管的直径应该多大？第五章有压管流与孔口、管嘴出流5.4：如图，设输水管路的总作用水头H=12m，管路上各管段的管径和管长分别为：d1=250mm，l1=1000m，d2=200mm，l2=650m，d3=150mm，l3=750m。管子为清洁管，局部损失忽略不计。试求各管段中的损失水头，并作出测压管水头线。解：K1=703.5L/s,K2=388.0L/s,K3=180.2L/s第五章有压管流与孔口、管嘴出流由题意：所以：各管段水头损失分别为：第五章有压管流与孔口、管嘴出流5.6：水由水塔A流出至B点后有三支管路，至C点又合三为一，最后流入水池D，各管段尺寸分别为d1=300mm，l1=500m，d2=250mm，l2=300m，d3=400mm，l3=800m，dAB=500mm，lAB=800m，dCD=500mm，lCD=400m。管子为正常情况，流量在B点为250L/s，试求全段管路的损失水头。第五章有压管流与孔口、管嘴出流5.10：如图，两水池的水位H=24m，l1=l2=l3=l4=100m，d1=d2=d4=100mm，d3=200mm，沿程阻力系数λ1=λ2=λ4=0.025，λ3=0.02，除阀门外，其他局部阻力忽略。（1）阀门局部阻力系数ζ=30，试求管路中的流量；（2）如果阀门关闭，求管路流量。第五章有压管流与孔口、管嘴出流明渠第五章有压管流与孔口、管嘴出流第六章明渠均匀流与堰流6.1明渠流的概念1、明渠（channel）：人工渠道、天然河道以及不满流管道的统称。2、明渠流（channelflow）：具有露在大气中的自由液面的槽内液体的流动，或称无压流（freeflow）。3、明渠流动的特点：①具有自由液面，p0=0，为无压流（满管流为压力流）②湿周是过流断面固体壁面与液体接触部分的周长，不等于过流断面的周长；第五章有压管流与孔口、管嘴出流4、明渠断面常见形状：5、明渠定常流：明渠中水力要素不随时间变化。6、明渠定常均匀流：渠槽断面形式不变，液流在固定水深下运动的明渠定常流。③重力是流体流动的动力，为重力流（管流则是压力流）④渠道的坡度影响水流的流速、水深。坡度增大，则流速增大，水深减小；⑤边界突然变化时，影响范围大。第五章有压管流与孔口、管嘴出流对明渠定常均匀流：A、各断面平均流速相等B、水力坡度i、水面坡度ip（压力坡度）、渠底坡度ib相等，即i=ip=ib即：总比能线、比压线、渠底坡面线是三条平行的直线。第五章有压管流与孔口、管嘴出流7、明渠定常均匀流的发生条件：①流量Q＝常数；②过流断面A、水深h、平均流速v沿程不变；③渠底坡度固定不变，且ib=ip=i；④渠槽粗糙系数n＝常数；⑤没有局部摩阻。想一想：明渠流与满管流最大的区别在于前者是，而后者是。无压流有压流第五章有压管流与孔口、管嘴出流6.2明渠定常均匀流的水力计算6.2.1基本计算公式明渠流受力：重力、槽壁摩擦力明渠定常均匀流：平均流速

蔡西公式流量：式中：K—渠槽的流量模数，v2v1P2τ0GαABCDP1Ff蔡西系数c：单位m0.5/s第五章有压管流与孔口、管嘴出流6.2.2计算平均流速的经验公式蔡西系数c：常用计算公式：1、岗古立公式：适用于渠底坡度较小的明渠。n：粗糙系数。2、曼宁公式：

说明：v与R、n、i的关系：R越大—v越大：A一定时，R大则湿周小，摩擦阻力小；n越大—v越小：n大，摩擦阻力大；i越大—v越大：i大，重力沿流向分量大，v大。适用于n＜0.02及R＜0.5米渠底坡度较陡的明渠。

第五章有压管流与孔口、管嘴出流3、巴生公式：ε——粗糙度系数。4、巴甫洛夫斯基公式：

适用于0.1m≤R≤3m的明渠。可查表。例：一矩形光滑木质明渠，底宽b=0.4m，渠底坡度ib=0.005，水深h=0.2m。如液流为定常均匀流，试分别用各经验公式求其流量。第五章有压管流与孔口、管嘴出流6.2.3流速分布规律流动状态：层流、紊流。判别标准Recr=300雷诺数

6.2.3.1层流的速度分布

式中：h—水深；y—离渠底的距离。抛物线分布规律液流表面流速最大：积分得：断面平均流速：第五章有压管流与孔口、管嘴出流6.2.3.2紊流的速度分布

垂线上速度分布与圆管紊流速度分布的一半基本一致——符合对数规律。

液面处流速最大，液面下0.6h处的流速等于断面垂线的平均速度。第五章有压管流与孔口、管嘴出流6.3明渠的水力最佳断面6.3.1水力最佳断面尺寸的确定1、水力最佳断面（thebesthydraulicsection）：当渠道底坡、粗糙系数及面积大小一定时，能够获得最大流速或通过最大流量时的断面形式。或者：当流量一定，所需最小的过流断面。

（曼宁公式：)第五章有压管流与孔口、管嘴出流说明：1）具有水力最佳断面的明渠均匀流，当i，n，A给定时，水力半径R

最大，即湿周χ最小的断面能通过最大的流量。2）

i，n，A给定时，湿周χ最小的断面是圆形断面，即明渠水力最佳断面——半圆。实际工程中：多用梯形、矩形第五章有压管流与孔口、管嘴出流2、梯形过流断面渠道的水力最佳断面：渠底宽－b，水深－h，边坡系数－m∴A＝（b+mh）h即对最佳断面：湿周最小时，

可得：

（相对宽度）mh（1）底宽和渠深的关系

第五章有压管流与孔口、管嘴出流（2）确定梯形最佳水力断面的边坡系数m结论：明渠最佳水力断面水力半径等于水深的一半。（梯形、半圆、矩形都适用）结论：斜边与水平面夹角60°时梯形水力断面最佳。（3）l与b的关系：梯形最佳水力断面：l＝b结论：梯形水力最佳断面——正六边形的一半得：∴（4）水力半径R第五章有压管流与孔口、管嘴出流6.3.2水力计算的基本类型通常，已知边坡系数m、粗糙系数n1、求过流能力Q：已知ib、b、h，求Qb、h→A、χ→R→2、求渠底坡度ib：已知Q、b、h，求ibb、h→A、χ→R→

，ib＝i＝Q2／c2A2R第五章有压管流与孔口、管嘴出流3、确定断面尺寸b、h：已知Q、ib，求b、h。①先给定一个h，用不同的b试算Q；②先给定一个b，用不同的h试算Q；③对水力最佳断面，已知m，用不同的h试算Q（或K，）；或利用曼宁公式，，直接解出h。

问题：水力最佳断面是：A、造价最低的渠道断面；B、壁面粗糙系数最小的断面；C、对一定流量具有最大断面面积的断面；

D、对一定的面积具有最小湿周的断面。

D第五章有压管流与孔口、管嘴出流例6.2

已知明渠过流量Q＝0.2m3/s，渠底坡度ib=0.005，边坡系数m＝1.0，粗糙系数n＝0.012，断面为梯形，确定水力最佳断面尺寸b和h。解：（1）假定不同的h，试算Q：R＝h/2查表6.6：m＝1.0时，α＝1.83，β＝0.83，即A＝1.83h2，b＝0.83hh＝0.2m：R＝0.1m，A＝0.0732m2，c＝56.77，

Q＝0.093m3/sh＝0.3m：R＝0.15m，A＝0.165m2，c＝60.74，

Q＝0.274m3/s第五章有压管流与孔口、管嘴出流h＝0.27m：R＝0.135m，A＝0.133m2，c=59.69，

Q＝0.206m3/s∴h＝0.27m时，流量基本符合要求。此时，

b＝0.83h≈0.22m（2）利用曼宁公式计算，A＝1.83h2，R＝h/2，i＝0.005，n＝0.012∴Q＝6.793h8/3，0.2＝6.793h8/3，得h≈0.27m，b＝0.83h≈0.22m第五章有压管流与孔口、管嘴出流6.1：一刨光矩形木质明渠，底宽b=0.5m，渠底坡度ib=0.0005，水深为h=0.2m，求过流能力Q及断面平均流速v。6.4：梯形断面明渠，已知Q=0.2m3/s，i=0.0001，m=1.0，n=0.02，求水力最佳断面尺寸。6.5：矩形混凝土明渠，已知Q=0.1m3/s，i=0.0001，设计水力最佳断面。第五章有压管流与孔口、管嘴出流第五章有压管流与孔口、管嘴出流第五章有压管流与孔口、管嘴出流第五章有压管流与孔口、管嘴出流6、4堰流6.4.1堰流的基本概念1、堰流：水流经堰顶下溢的水力现象。水面呈连续降落曲线。2、分类：薄壁堰＜0.67实用堰0.67＜＜2.5宽顶堰2.5＜＜10

第五章有压管流与孔口、管嘴出流B：堰槽宽度，mb：堰口宽度，m第五章有压管流与孔口、管嘴出流第五章有压管流与孔口、管嘴出流6.4.2矩形薄壁堰自由出流考察堰流的出流能力，H与Q的关系。如图，列堰前1-1断面与堰上过流断面2-2的能量方程则：所以：积分得流量：忽略第五章有压管流与孔口、管嘴出流忽略令所以：μ—流量系数令：2/3μ=m——矩形堰流量系数得：若不考虑行进速度v0，则——堰流基本公式第五章有压管流与孔口、管嘴出流二级泵房第五章有压管流与孔口、管嘴出流二级泵房第五章有压管流与孔口、管嘴出流污水泵房第五章有压管流与孔口、管嘴出流鼓风机房第五章有压管流与孔口、管嘴出流鼓风机房第五章有压管流与孔口、管嘴出流泵——用来输送液体的叶轮机械。即把机械能转换为液体能的叶轮机械。

第十章流体机械：泵与风机泵叶轮式离心式轴流式混流式旋流式容积式往复式：回转式：活塞泵；柱塞泵；隔膜泵齿轮泵；螺杆泵；滑片泵；罗茨泵；其他类型：喷射泵；震动泵；水锤泵；真空泵第五章有压管流与孔口、管嘴出流轴流泵第五章有压管流与孔口、管嘴出流射流泵第五章有压管流与孔口、管嘴出流真空泵蠕动泵第五章有压管流与孔口、管嘴出流10.1.1离心式泵的构造与工作原理1、组成2、工作原理：靠叶轮的高速旋转，由叶片拨动液体旋转，使液体产生离心力，离心力使液体产生动能和压能，实现机械能向液压能（液力能）的转化。叶轮间预先充满液体——叶轮旋转，传递能量给液体——液体排出，同时吸入液体。10.1离心式泵第五章有压管流与孔口、管嘴出流3、多级泵：几个叶轮按一定距离装在同一根轴上多级泵可提高液体的能量，将液体送到更高更远处。10.1.2泵的扬程单位重量液体在泵中实际获得的能量。泵的可提供扬程：H=e2-e1e1：单位重量液体在泵入口处的能量e2：单位重量液体在泵出口处的能量第五章有压管流与孔口、管嘴出流单位重量液体在进、出口处的能量分别为：两断面的压强：则总扬程为：第五章有压管流与孔口、管嘴出流整理后：忽略两压力表的高差，且当进出口管面积相等或相差不多时，得：泵的总扬程：泵进口处的真空表读数与出口处压力表读数之和除以液体重度。第五章有压管流与孔口、管嘴出流例：某工厂的水泵站，有一台水泵的吸入管直径d1=250mm，压出管直径d2=200mm，水泵出口的压力表与入口处真空表的位置高差为0.3m。水泵正常运转时，真空表的读数pv=39200Pa，压力表的读数pM=833000Pa，测得流量Q=60L/s。求水泵的扬程H。第五章有压管流与孔口、管嘴出流列0-0和1-1断面的伯努利方程：列2-2和d-d断面的伯努利方程：所以H又可表示为：几何扬程HG损失扬程Hl忽略扬程的分配第五章有压管流与孔口、管嘴出流即：若排液池与吸液池都与大气相通，则pd＝p0＝pa则：H＝hs+hd+hls+hld＝HG+Hl第五章有压管流与孔口、管嘴出流例：由离心泵经管路向水塔供水，其装置情况如下：吸水管：管直径d1=250mm，管长l1=20m；每米长度的沿程损失i1=0.02mH2O；装有一个带底阀的滤水网（ξv=4.45），90°弯头（ξb=0.291）两个。压水管：管直径d2=200mm，管长l2=200m；每米长度的沿程损失i2=0.03mH2O；装有全开的闸阀（ξg=0.05）一个，90°弯头（ξb=0.291）三个。管路出口的局部阻力系数ξex=1。泵的吸入几何高度hs=4m，压出几何高度hd=30m，输水量Q=60L/s，吸水池与水塔的液面均为大气。确定此水泵应具备的扬程H。第五章有压管流与孔口、管嘴出流10.1.3叶轮叶轮是叶轮动力式机械的主要部件。可分为以下三种：开式半开式封闭式第五章有压管流与孔口、管嘴出流10.1.4泵中的能量损失泵中的能量损失分为三类：水力损失、容积损失和机械损失。1、水力损失hh：摩擦损失与扩散损失：与Q的平方成正比撞击与脱流损失：与流量变化（Q-Qs）的平方成正比实际扬程与理论扬程之比为水力效率，ηhH：实际扬程，m；Ht：理论扬程，m；hh：水力损失，m第五章有压管流与孔口、管嘴出流2、容积损失：漏失流体而造成的损失。实际流量与理论流量之比为泵的容积效率，ηV3、机械损失：流体作用在叶轮轮盘上的摩擦，轴承内和填料箱封闭内的摩擦等造成的能量损失。机械效率ηMN：泵叶轮轴上功率；NM：消耗于机械摩擦的功率4、总效率总功率：第五章有压管流与孔口、管嘴出流10.1：用泵输送重度γ=11760N/m3的盐水，流量为Q=9000L/min。泵的出口直径为250mm，入口直径为300mm。出口与入口在同一水平面上，在入口处的真空度为150mmHg。泵出口处装有压力表，其中心高于泵的出口中心1.2m，读数为1.4大气压。泵的效率为0.84，电动机输出的功率是多少kW？第五章有压管流与孔口、管嘴出流10.1.5泵的吸上扬程与气蚀现象吸上扬程：泵的安装位置到吸液池液面的垂直距离hs

。如图，列出吸液池液面0-0与1－1断面的伯努利方程：

p0=pa，v0≈0，则：

式中：p1为泵入口处液体的绝对压强；

pa-p1为泵入口的真空度。

第五章有压管流与孔口、管嘴出流若输送液体为水（pa/γ＝10.332），且体积流量一定（v1、hls为定值），则吸上扬程hs将随着p1的减少而增大，但不会超过10.332米。当p1<psat（饱和蒸气压强）时，发生气蚀现象。危害：气蚀发生时，发生振动和噪声，流量和扬程下降，缩短泵的使用寿命，严重时不能正常工作。

气蚀现象：金属在机械剥蚀与化学腐蚀的共同作用下加速损坏的现象。第五章有压管流与孔口、管嘴出流防止气蚀现象必要条件：气蚀余量：在泵吸入口处，单位重量液体所具有的超过汽化压强的富余能量。

即：可得：为保证一定的△h之值，吸液高度hs必将受到限制。第五章有压管流与孔口、管嘴出流允许安装高度将称为吸上真空度，Hs，则：当流量一定时，Hs随着hs的增大而增大，发生气蚀时的Hs为最大吸上真空度，用Hsmax表示。运行时，应留有0.3m的安全量。则：允许吸上真空度[Hs]为：允许安装高度为：第五章有压管流与孔口、管嘴出流10.5：水泵的吸水管采用铸铁管，管长l=8m，直径d=0.1m，抽水量Q=0.02m3/s，水泵的允许真空度[hv]=7.0mH2O，进口损失系数为6.0，弯头的损失系数为0.53，沿程阻力系数为0.032。求水泵的最大安装高度[hs]。第五章有压管流与孔口、管嘴出流10.1.6离心式泵的性能曲线离心泵在某一固定转速n下，一定的流量Q值，有相应的扬程H值、功率N值、效率η值（通过泵的流体实际获得的能量与其轴功率之比）。性能曲线：表示离心泵在某固定转速下的性能的曲线（Q为横坐标，H-Q、N-Q、η-Q）。H-Q曲线：凸形曲线。在曲线高峰右边运行时，要得到较大的Q，必须降低H；如管路阻力加大或几何扬程增高，流量Q必然减少。第五章有压管流与孔口、管嘴出流N-Q曲线：递增曲线，Q大，N大。当Q＝0时，N最小，故离心泵在Q＝0时起动