【教学基本要求】
1、了解有压管流的基本特点，掌握管流分为长管流动和短管流动的条件。
2、掌握简单管道的水力计算和测压管水头线、总水头线的绘制，并能确定管道内的压强分布。 3、掌握复杂管道的特点和计算方法。
4、理解有压管道中的水击现象和水击传播过程，能进行水击分类和直接水击压强计算。
【学 习 重 点】
1、掌握长管、短管以及有压流的计算及其应用，了解管道的串、并联；
2、理解有压管道总的水击现象和水击传播过程。
【内容提要和学习指导】
前面几章我们讨论了液体运动的基本理论，从这一章开始将进入工程水力学部分，就是运用水力学的基本方程（恒定总流的连续性方程、能量方程和动量方程）和水头损失的计算公式，来解决实际工程中的水力学问题。本章理论部分内容不多，主要掌握方程的简化和解题的方法，重点掌握简单管道的水力计算。 有压管流水力计算的主要任务是：确定管路中通过的流量Q；设计管道通过的流量Q所需的作用水头汇流板H和管径d；通过绘制沿管线的测压管水头线，确定压强p沿管线的分布。
有压管流：水流充满管断面，管内不存在自由水面；管壁上各点承受的压强不等于大气压。
有压管流可据沿程水头损失与局部水头损失的相对大小分为短管和长管。汤盆
短管：凡局部水头损失和流速水头与沿程水头损失相比不能忽略，必须同时考虑的管道。
长管：凡沿程水头损失起主要作用，局部水头损失和流速水头可以忽略不计的管道，称为长管。
自由出流：水经管路流入大气、水股四周受大气压作用的情况称为自由出流。
淹没出流：如果管道出口位于液面下称为淹没出流。
习惯上将局部水头损失和流速水头占沿程水头损失５％以下的管道按长管计算，否则按短管计算，可见区分长管和短管并不是管道的绝对长度而是从水力学角度来区分的。
§6－1 简单短管中的恒定有压流
一、自由出流
图6-1
氯仿沸点如图6-1所示，短管由三段管径不变的管道组成，以出口断面中心的水平面０－０为基准面，对渐变流断面１和２列出能量方程：
（6.1）
以总水头代入上式得：
：式表明管道的总水头ＨＯ的一部分转换为出口的流速水头，另一部分则在流动过程中形成水头损失。上式中：
上式中的是以达西一魏斯巴赫公式表示的，若以谢才公式计算，其形式可作相应改变。将代入得：
(6.2)imerj
于是管内流速及流量为：
(6.3)
(6.4)
式中：为管道流量系数。
二、淹没出流
图6-2
上图6-2为淹没出流的情况，以管道出口中心的水平面０－０为基准面，取渐变流断面１和２，列能量方程：
(6.5)
相对于管道截面积来说，上下游水池过水断面积一般很大，则，得：
带通滤波器 检修电源箱
式中：Ｈ＝Ｈ１－Ｈ２
上式说明淹没出流时，它的作用水头完全消耗在克服沿程水头损失和局部水头损失上。
将：代入（１），整理得：
若管道断面面积为Ａ，则管道流量：
式中：也称为管道流量系数。
比较自由出流和淹没出流的流量，流速公式，它们的形式基本相同，只是水头的含义不同，自由出流时是指上游水面与管道出口中心的高差，而淹没出流时则为上下游水面高差。其次，在两种情况下的管道流量系数的计算公式在形式上虽然不同，但的值是近似相等的。因为淹没出流时的流量系数中虽没有一项，但中却增加了出口局部水头损失ξ出口，若σ０２＝０，则ξ出口＝１，若取，则自由出流与淹没出流的流量系数值相等。
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