不是的。只有理想流体流速V与水头H的关系才是“v的2次方等于2gh”。对于实际流体v的2次方总是小于2gh。

对于实际流体：V=k(2gh)^(1/2)

式中系数 k<1，k 称为流速系数。流速系数的大小与管道的长度、管道直径、管道内壁的粗糙情况等有关。当管道很短，可看成是一个管嘴时，流速系数k=0.82。

普遍适用的管道出口流速V与水头H的关系式推导如下：

设管道从水箱引出，出口水流入大气中。建立水箱水面1与管道出口断面2的能量方程：

Z1+P1/(ρg)+V1^2/(2g)= Z2+P2/(ρg)+V2^2/(2g)+(λL/D)V^2/(2g)+ζV^2/(2g)

Z1——第一断面的位置高度，单位m；P1——第一断面的压强；单位Pa；V1——第一断面的平均流速；

Z2——第二断面的位置高度，单位m；P2——第二断面的压强；单位Pa；V2——第二断面的平均流速；H——1、2两个断面的高差，单位m。

ρ——密度，对于水ρ=1000kg/m^3;g——重力加速度，可取9.8m/s^2;λ——管道的沿程阻力系数，对于旧钢管、旧铸铁管，可用公式λ=0.021/D^0.3计算；L——管道总长度，单位m;

ζ——管道上的局部阻力系数，转弯、阀门、大小头等配件都有局部阻力，可查M《水力手册》。

D——管道内径，单位m；

Z——位置水头，重力势能；P/(ρg)——压力水头，压力势能；V^2/(2g)——流速水头，动能；

(λL/D)V^2/(2g)——沿程水头损失；ζV^2/(2g)——局部水头损失。

能量方程中的各项单位均为m，都可以用一段高度来表示。在方程中压强一般都用相对压强（表压强）代入，通大气的水面压强为0，基准线位置可以任选，但两个计算断面必须相对于同一个基准面。

求管道流速或流量还要配合水流的连续方程：A1V1=A2V2，A1、A2分别为第一个和第二个断面的面积，对于圆管A=3.1416D^2/4.

对于本图示管道，P1=P2=0，近似有V1=0，Z1=Z2+H，V2等于管道中的流速V，代入上式并整理得：

H=V^2/(2g)+(λL/D)V^2/(2g)+ζV^2/(2g)

解得管道流速：V=√(2gH)/√(1+ζ+λL/d)

令k=1/√(1+ζ+λL/d)，k称为管道的流速系数，得

V=k√(2gH)

本文地址： http://www.goggeous.com/c/1/615427

文章来源：天狐定制

版权声明：除非特别标注，否则均为本站原创文章，转载时请以链接形式注明文章出处。