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1、,第3章 管网水力学,3.1 给排水管网水流特征 3.1.1 恒定流与非恒定流 3.1.2 均匀流与非均匀流 3.1.3 压力流与重力流 3.2 管渠水头损失计算 3.2.1 水头损失计算公式 3.2.2 水头损失计算实例 3.3 管道的水利等效简化 3.4 水泵和泵站,第3章 管网水力学3.1 给排水管网水流特征,流态特征（层流、紊流、过渡流） 紊流流态分为阻力平方区、过渡区以及水力光滑区。 管径大小和管壁粗糙度。 水流基本处于紊流过渡区和阻力平方区，故取值在1.75-2之间。,前言,第3章 管网水力学 3.1 给排水管网水流特征3.1.1 恒定流与非恒定流,给排水管网中水的流态不可能为恒定
2、流；但是设计中按照恒定流进行计算。,第3章 管网水力学 3.1 给排水管网水流特征3.1.2均匀流与非均匀流,管网中水的流态也不可能为均匀流；但当管道截面在一定距离内不发生变化和转弯时可认为是均匀流；当管道局部出现三通、转弯或变径时则为非均匀流。,第3章 管网水力学 3.1 给排水管网水流特征3.1.3压力流与重力流,水头（位置水头、压力水头、流速水头组成势能和动能）水头损失（沿程阻力、沿程水头损失、局部阻力、局部水头损失）,第3章 管网水力学 3.2 管渠水头损失计算3.2.1水头损失计算公式,分为沿程水头损失和局部水头损失 计算沿程水头损失可采用谢才公式或采用达西公式。 局部水头损失计算采
3、用公式,第3章 管网水力学 3.2 管渠水头损失计算3.2.1水头损失计算公式,谢才公式达西公式,注意谢才公式与达西公式的应用范围。,第3章 管网水力学 3.2 管渠水头损失计算3.2.1水头损失计算公式,谢才系数或沿程阻力系数的求解 谢才系数或沿程阻力系数的求解可选择舍维列夫公式（原苏联）、海曾-威廉公式（德国）、科尔波洛克-怀特公式（英国）、巴甫洛夫斯基公式（原苏联）或曼宁公式（英国）。,第3章 管网水力学 3.2 管渠水头损失计算3.2.1水头损失计算公式,局阻与沿程水头损失的指数形式 沿程水头损失的指数形式 局阻水头损失公式的指数形式 管道水头损失的指数形式,第3章 管网水力学 3.2
4、 管渠水头损失计算3.2.1水头损失计算公式,局阻与沿程阻力的关系局阻一般只占沿程阻力的5%以内，可以忽略不计。,第3章 管网水力学 3.2 管渠水头损失计算3.2.2水头损失计算实例,例题,某管道直径为700mm，长度为800m，海曾-威廉姆粗糙系数为105，管道上有90度弯头2个、直流三通6个、全开闸阀2个，输水流量为480L/s。计算沿程水头损失和局部水头损失并计算局阻与沿程阻力之比。,分析,本题已知流量可以确定流速（？）。已知粗糙系数可求沿程阻力系数（？）已知上述两项可求沿程水头损失局阻系数已知可求局阻水头损失,第3章 管网水力学 3.2 管渠水头损失计算3.2.2水头损失计算实例,第
5、3章 管网水力学 3.2 管渠水头损失计算3.2.2水头损失计算实例,计算过程,1.q=480L/s，D=700mm=0.7m，则v=1.248m/s。2.3.=0.9*2+0.1*6+0.19*2=2.784. 5.0.22/2.25=0.10=10%.,第3章 管网水力学 3.2 管渠水头损失计算3.2.3非满管流水力计算,水力计算图表等比例简化已知公式中的三项求解其余两项这部分自学,第3章 管网水力学 3.3 管道的水力等效简化,水力等效简化原则：等效后管网与原系统具有相同的水力特性。,第3章 管网水力学 3.3 管道的水力等效简化3.3.1串联和并联管道的简化,串联管道的简化,L,l1
6、,d1,l2,d2,lN,dN,串联管道,当串联管段管径相同时呢？,并联管道的简化,d1,q1,d2,q2,dN,qN,d,q,并联管道,第3章 管网水力学 3.3 管道的水力等效简化3.3.1串联和并联管道的简化,当并联管段管径相同时呢？,第3章 管网水力学 3.3 管道的水力等效简化3.3.2沿线均匀出流的简化,ql+qt,qt,ql,简化思路假定沿线出水均匀（实际呢？）把沿线流量折算为起端与末端流量（与实际是否相符？）由两项假定推导出如下公式,第3章 管网水力学 3.3 管道的水力等效简化3.3.2沿线均匀出流的简化,令n=2，转输系数=qt/ql，则,对上式进行等价变换，即, 0时，,
7、 时， 0.5,第3章 管网水力学 3.3 管道的水力等效简化3.3.3局部水头损失计算的简化,说明：简化为需要的计算管径。,第3章 管网水力学 3.4 水泵和泵站3.4.1水泵,叶片式水泵图,第3章 管网水力学 3.4 水泵和泵站3.4.1水泵,IS型单级单吸离心泵,第3章 管网水力学 3.4 水泵和泵站3.4.1水泵,产品概述 S型泵是单级双吸，卧式中开离心泵，供输送清水或物理化学性质类似于水的其它液体之用。输送液体的温度不超过80，适合于工厂、矿山、城市、电站、农田排灌和各种水利工程。 型号意义： 200S63A 200 泵吸入口直径为200mm； S单级双吸离心泵； 63 扬程为63m
8、； A 叶轮外径第一次切割。,第3章 管网水力学 3.4 水泵和泵站3.4.1水泵,离心泵,离心泵的抽水装置,底阀和莲蓬头,弯管,离心泵,动力机,压力管道,出水池,第3章 管网水力学 3.4 水泵和泵站3.4.1水泵,立式轴流泵结构图,第3章 管网水力学 3.4 水泵和泵站3.4.2水泵和泵站特性曲线,某S型水泵性能曲线,第3章 管网水力学 3.4 水泵和泵站3.4.2水泵和泵站特性曲线,工频泵水力特性公式,调速泵水力特性公式,水泵静扬程与转速有关，而水泵内阻保持不变。,第3章 管网水力学 3.4 水泵和泵站3.4.2水泵和泵站特性曲线,考虑吸、压水管路的水泵水力特性公式,Q,第3章 管网水力
9、学 3.4 水泵和泵站3.4.2水泵和泵站特性曲线,泵站水力特性公式,同型号水泵并联水力特性公式,同型号水泵并联，每台泵流量相同；等效为一台泵即为泵站水力特性曲线。,假定泵站中有n台同型号水泵并联，每台泵水力特性曲线为,当不计管路水头损失时，则有如下流量与扬程对应关系，见下表,第3章 管网水力学 3.4 水泵和泵站3.4.2水泵和泵站特性曲线,得同型号水泵并联水力特性公式,第3章 管网水力学 3.4 水泵和泵站3.4.2水泵和泵站特性曲线,不同型号水泵泵站水力特性曲线,由于型号不同，故工作流量不等，采用最小二乘法进行计算确定方法：1）从水泵样本中查出其水力特性曲线公式，确定每台泵高效扬程段进而
10、确定共同高效扬程段。2）确定若干高效扬程段中的扬程，根据特性曲线求出流量。3）根据扬程、流量采用最小二乘法进行计算he、sp。水泵串联特性曲线？,第3章 管网水力学,问题： 1.进行管段均匀出流简化时，把管道划分为若干较短小管道时，能否减小计算误差？ 2.未确定管径时能否进行局阻等效简化？ 3.多台水泵并联工作，泵站静扬程会否受到影响？ 4.求泵站水力特性曲线时，若不按照高效段进行计算将会出现何问题？,第3章 管网水力学,重点1.水力等效简化原则、方法（并联、串联）。2.沿线均匀出流的简化计算（方法、系数）。3.计算泵站水力特性曲线（同型号、不同型号）。注意：最小二乘法公式不一定背过，但等效简化公式一定要记住！,