管道长度不变,管中流动为层流,允许的水头损失不变,当直径变为原来的3倍时,若不计局部损失,流量将变为原来的()。
A 、3倍
B 、9倍
C 、27倍
D 、81倍
【正确答案:D】
管道中流体的管路损失与管道的长度成正比,与流速的平方成正比,并与管道的直径的约1.3次方成反比,而你说的有道理,在数值上不一定完全会相符,因此,不可作通用公式使用。管道长了,自然阻力增加,流速快了,阻力增加会成平方关系增加,因为与管道壁的磨擦力,液体内部的磨擦力成平方关系增加,这从伯努利方程式可看到;管道直径增加,则导致与管道壁的磨擦力下降,因液体与管道壁的接触长度与管道截面积增加相比下降。
“水头损失”的意思是:当水从有压管路或构筑物中流过时,由于管道或构筑物局部及沿程阻力的作用,会产生单位质量水的机械能的损失,此损失即称为水头损失。
“水头损失”的表示符号是h,常用单位有kpa、mpa。
“水头损失”产生的原因主要是:外界管道或构筑物局部对水流的阻力;水本身带有的液体粘滞性。
扩展资料
“水头损失”受到的阻力种类:
1、在流动的方向、壁面的粗糙程度、过流断面的形状和面积均不变的均匀流段上产生的流动阻力。
2、在管道的进出口、变截面管道、管道的连接处等部位的流动边界有急变的流域中产生的阻力。
减少沿程“水头损失”的方法:供水设施改造水表及立管外移时应尽量减少给水管路的长度及管配件的数量。
参考资料来源:百度百科-水头损失
水流在运动过程中单位质量液体的机械能的损失称为水头损失。产生水头损失的原因有内因和外因两种,外界对水流的阻力是产生水头损失的主要外因,液体的粘滞性是产生水头损失的主要内因,也是根本原因。中文名水头损失外文名head loss应用学科理工学科适用领域理工学科、工业技术内因液体的粘滞性快速导航计算方法水头损失的分类液体在流动的过程中,在流动的方向、壁面的粗糙程度、过流断面的形状和面积均不变的均匀流段上产生的流动阻力称之为沿程阻力,或称为摩擦阻力。沿程阻力的影响造成流体流动过程中能量的损失或水头损失。沿程阻力均匀地分布在整个均匀流段上,与管段的长度成正比,一般用表示。另一类阻力是发生在流动边界有急变的流域中,能量的损失主要集中在该流域及附近流域,这种集中发生的能量损失或阻力称之为局部阻力或局部损失,由局部阻力造成的水头损失称之为局部水头损失。通常在管道的进出口、变截面管道、管道的连接处等部位,都会发生局部水头损失,一般用表示。[1]计算方法曲线1单位重量的水或其他液体在流动过程中因克服水流阻力作功而损失的机械能,具有长度因次。水头损失可分为沿程水头损失hf及局部水头损失hj两类。某流段的总水头损失hw为各分段的沿程水头损失与沿程各种局部水头损失的总和。沿程水头损失克服沿程摩擦阻力作功而损失的水头,它随着流程长度而增加。恒定均匀管流沿程水头损失的达西-魏斯巴赫公式式中g为重力加速度;d、l、v为管道直径、 流段长度、断面平均流速;λ为无因次系数,称为沿程摩阻系数。式(2)亦适用于明渠水流,式中管径d须代以明渠水力半径R(见谢才公式)的4倍。德国学者J.尼库拉德塞曾用人工砂粒粗糙的办法进行系统试验, 结果绘成以1g(100λ)及lgRe(雷诺数 ,ν为液体运动粘滞系数)为纵横坐标,以相对粗糙度r0/κs(r0为圆管半径,κs为砂粒粗糙高度)为参数的曲线图。图中ɑb线代表层流区, 。c以右为紊流区,又可分为三个流区:①光滑区(cd线), λ=f(Re);
②完全粗糙区(ef线以右的B区)属充分发展了的紊流, , ,又称阻力平方区③过渡粗糙区(cd、ef线间的A区),λ=f(Re,κs/r0)。b、c之间为层流转变为紊流的过渡区,试验点子乱,范围狭窄,一般可作紊流对待。b点,Re≈2300;c点Re≈4000。明渠均匀流的λ值也有类似的变化规律。水头损失公式1公式2曲线2工程界习惯沿用一些经验公式和图表计算沿程水头损失。明渠流实际上多属阻力平方区,广泛采用谢才公式和曼宁公式。参数图局部水头损失仪器在流动局部地区因边界急局改变引起流动急剧调整、消耗能量而损失的水头。管渠中进水口、弯段、门槽、断面突然扩大或突然收缩,管道中设置阀门、接头或其他配件,常引起流动分离并发生旋涡。旋涡的形成与衰减及流速分布的急剧改变均会消耗液体机械能。高雷诺数下的水流试验表明,局部水头损失近似地与该局部地区的特征流速水头成正比,即:(3)局部水头损失系数ζ的大小基本上取决于流动的几何条件,如断面急剧改变前后的面积比,弯管相对曲率半径,阀门的形状和尺寸等,ζ值由实验测定。低雷诺数流动的ζ值不仅与流动几何条件而且与流动状态(Re值)有关。[2]计算公式水头损失