总水头线和测压管水头线绘制.ppt

总水头线和测压管水头线的绘制,绘制总水头线和测压管水头线的具体步骤,绘制管道的测压管水头线，是为了了解管中动水压强沿程变化的情况。、根据和顺利完成的流量，计算相应的流速i、沿程水头损失hfi和局部水头损失hji。、自管道进口到出口,算出第一管段两端的总水头值,并绘出总水头线.、在绘制测压管水头线之前，常先绘制总水头线，这是因为任一断面的测压管水头,等于该断面的总水头,与流速水头,之差。,在绘制总水头线时，局部水头损失可作为集中损失绘在边界突然变化的断面上，沿程水头损失则沿程逐渐增加的，因此总水头线在有局部水头损失的地方是突然下降的，而在有沿程水头损失的管段中则是逐渐下降的。从总水头线向下减去相应断面的流速水头值，便可绘出测压管水头线。,均匀流时只有沿程水头损失,而且沿程的水力坡度J不变,总水头损失应为一直线.又因各过水断面平均流速相等,所以各过水断面上的流速水头也相等.由此可知,均匀流时总水头线和测压管水头线是相互平行的直线.非均匀流分为渐变流与急变流,渐变流近似于均匀流,急变流与均匀流不同,其沿程各过水断面上的流速及流速分布不相等,所以非均匀流单位长度上的水头损失即水力坡度J也不相等,总水头线和测压管水头线是互不平行的曲线.,绘制总水头线和测压管水头线应注意的问题,、在绘制总水头线和测压管水头线时，等直径管段的沿管长均匀分布。、在等直径管段中，测压管水头线与总水头线平行。、在绘制水头线时，应该注意管道进口的边界条件，如图1所示。,当上游流速水头,时，总水头线的起点在上游液面，如图1（）,当时，总水头线在起点较上游液面高出,，如图1（）。,、此外，还应注意管道出口的边界条件，如图2所示。图2（）为自由出流，测压管水头线的终点应画在出口断面的形心上；图2（）为淹没出流，且下游流速水头,，测压管水头线的终点,没有全部损失掉，一部分转化为动能，为尚有一部分转化为下游势能，使下游液面抬高，高于管道出口断面的测压管水头，故测压管水头线的终点应低于下游液面。,图2（）亦为淹没出流，且下游流速水头，表示管流出口的动能,应与下游液面平齐；,、测压管水头线沿程可以上升或下降，但总水头线沿程只能下降。,负压段的判别测压管水头高于管轴线的部分其压强水头正，否则为负。,调整管道布置避免产生负压如上图知，管道任意断面的压强水头,若H0一定的条件下，影响压强水头的因素为上式中的后三项。较有效的方法是降低管线的高度，以提高管道中压强的大小，避免管道中出现负压。,伯努利方程实验思考题,1测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管水头线（P-P）沿程可升可降。而总水头线（E-E）沿程只降不升。这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低。测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高。而据能量方程E1=E2+hw1-2,hw1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有hw1-20，故E2恒小于E1，（E-E）线不可能回升。(E-E)线下降的坡度越大，即J越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。,2流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？有如下二个变化：（1）流量增加，测压管水头线（P-P）总降落趋势更显著。这是因为测压管水头,，管道过流断面面积A为定值时，Q增大，,就增大，而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过,水断面上的总水头E相应减小，故的减小更加显著。（2）测压管水头线（P-P）的起落变化更为显著。因为对于两个不同直径的相应过水断面有,式中为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为定值，故Q增大，H亦增大，（P-P）线的起落变化就更为显著。,沿程阻力实验,1、为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？管道安装成倾斜，是否影响实验结果？2、根据实测m值判别实验流区。lghflgv曲线斜率m=1.01.8,即hf与v1.01.8成正比，所以流动为层流，紊流光滑区和紊流过渡区，未达阻力平方区。2、管道当量粗糙度如何测得？当量粗糙度的测量可用实验的方法测定及Re,然后用下式求解。也可用Re关系，直接由莫迪图查得，进而得出当量粗糙度K。,3、实验结果与莫迪图吻合与否？分析原因。通常试验点所绘得的Re关系曲线处于光滑管区，本报告所列的试验值，也是如此。但是，有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。对此须认真分析。如果由于误差所致，那么根据下式分析d和Q的影响最大，Q有2误差时，就有4的误差，而d有2误差时，可产生10的误差，而Q的误差可经多次测量消除，而d值是以实验常数提供的，由仪器制作时测量给定，一般1。如果排除这两方面的误差，实验结果仍出现异常，那么只能从组管的水力特性及其光洁度等方面深入研究。还可以从减阻剂对水流减阻作用上探讨，因自动水泵供水时，会渗入少量油类高分子物质。总之，还需进一步探讨。,