1、“.....,,,,,,,,,,,,,˚˚,˚,˚˚,,,,,,,,,层流与紊流有两种完全不同的流体流动形式存在,这点在年就由用试验演示证明。在试验里,水通过玻璃管从水箱里放出。流量由出口处的阀门来控制,股很细的染色流束由入口注入玻璃管内。在较低的流速时,可以看到染色流束在玻璃管中保持着条完整的迁流。这表明流体粒子以平行的层状流动。这种粘性流体的流动就是我们所知的层流,流体各层的质点以有序的方式移动,并在连续的截面上保持着相同的相对位置。打开出口阀门,管子里的速度就提高。随着速度提高,最后会达到这样的程度,即染色流束起初开始摆动然后破碎,这样颜色就扩散在整个截面上,这表明流体粒子已不再有次序流动却在连续的截面上占有相对不同的位置。这种流体的流动形式就是紊流,它的特点就是不断产生无数大小不等的涡团,质点掺混使得空间各点的速度随时间无规则地变化。与之相关联......”。
2、“.....当条流束中的个流体粒子的运动被扰乱,则它的惯性会使它移向新的方向,但周围流体的粘滞力会使它与其余流束的运动保持致。在粘性流体中,粘性切应力足以抵消任何偏差的影响,但在紊流中是不够的。因此,确定流动是粘滞性的还是紊流性的标准就是作用在粒子上的惯性力和粘性力之比这样,用来判断流动是粘滞性的还是紊流性的标准就是,也就是雷诺数。这是力之间的比,因此理论上也可以写成,流体的运动粘滞系数。在不同管径的直管里用许多不同流体所进行的试验已经证实,如雷诺数是通过使等于管径并且使用平均速度来计算,那么在低于临界值的条件下流动般是层流粘滞流动,任何紊流的倾向都会由于粘滞摩擦而受到抑制。这个雷诺数的值仅适用于管道中的流体,但雷诺数的临界值可以用来确定其他形式的流动,例如选择合适的弦杆翼剖面来代替管道直径。对于已知直径的管道中的流体而言,会有个临界流速......”。
3、“.....如果低于这个数,则表明流体是粘滞流动。在管道中,雷诺数值大于的情况下,流体不定就变为紊流。层流可以维持到但是条件并不稳定,任何干扰都会使其它又变为般的紊流。在直径定的直管中,如果雷诺数超过那么流体就有可能变为紊流。管网平行复合管道的延伸是市政分配系统中常见的种情况,在这种情况下管道相互连接,使得通向出口的流体可以来自不同的路径。的确,通过观察往往很难说清楚流体将流经哪个管路。但是,不管管网有多复杂,其中的流体都必须确保连续性与能量的基础关系。如下所述流入接合处的流体必须与流出的等量在每根管中的流体都必须满足流体在单管中的管道摩擦定律在任何闭合回路中,水头损失的代数和必须为。管网般来讲由于太过复杂而难以分析解决,但在简单些的情况下是可以的,例如平行管。介绍了种实用的程序,采用的是连续性近似法。它由以下的原理组成......”。
4、“.....式中是每根管的特性常数。例如,标准管道摩擦方程中的以及。任何环路中较小的沿程水头损失可能是包括的,但局部水头损失可以忽略不计。为了研究条件,计算每个基本环路中水头损失的代数和。。假设顺时针方向流动的损失为正,逆时针的则为负,那么在第次试验中,它们的和只有在非常幸运的情况下才会为零。通过个修正值来调整每条环路中的流体,使该管路中的水头平衡,并给出。这个方法的核心取决于的确定。对于任何管道我们有式中是准确的流量而是假定的流量。那么,对于个环路而言必须再次强调的是方程的分子和分母都是采用了适当的计算符号确定的。方程中的负号表明,当顺时针方向的环路上有过量的水头损失时,必须从顺时针方向的中减去,并增加到逆时针方向上去。如果顺时针方向的环路上水头损失不足时,情况正好相反......”。
5、“.....由于环路之间的相互影响,损失仍不平衡些两条环路共有的管道就有两个单独的修正值,每个值对应条环路。重复这样的程序,获得第二个修正值,乃至第三第四个等等,直到修正值可以忽略不计。方程的两种形式都可以用来找出。由于值同时出现在第种形式的分子和分母上,相应实际的值就可以用来确定分配量。结合水管的管道摩擦力图表,第二种方程形式使用起来最简便。近似法最吸引人的个特点就是计算上的误差与判断误差有相同的效果,而最终它们会在过程中被加以改正。管网问题非常适合于采用计算机来解决。编制程序需花费大量的时间和精力,但是旦完成,就有很大的机动灵活性,许多耗人费时的劳动就可省去。更高压力下塑料管道的前景美国煤气协会的个针对塑料管道的专案小组的成员讨论了在较高压力下使用聚乙烯输气管的的可能性。讨论的主题包括有设计方程其中包括国际科学组织在更新版本上完成的工作......”。
6、“.....这点非常重要,因为当管道在较高压力下使用而管径更大的情况下,钢筋混凝土管的可能性增加了。若干年以前,的塑料管道设计任务小组检查了设计方程,以确定是否能在塑料管道系统中使用更高的工作压力。小组成员认为管道树脂的性能并没有通过设计方程反映出来。般认为新的树脂塑管在耐用性上远远胜过过去的树脂塑管,因此主要考虑的问题是新方程的发展以及合适的设计要素的选择。改良的管道性能许多设备用来监测塑料管道树脂的性能。在这里讲述下些针对典型的输气管道树脂进行过的耐久性测试,以及几种性能上的变化。温升爆裂测试他们使用像温升爆裂测试之类的测试。在这测试中管系的耐久性能通过高温和高压下管壁形成脆裂所需的时间来校核通常是摄氏度和的环压下。在供应燃气时我们希望老的树脂塑管在摄氏度的环压下至少可以坚持使用个小时。推断表明通过了这些极限的树脂预期其寿命应该能超过年......”。
7、“.....有时会由于没有达到这标准而对该产品拒绝使用。在相同温度条件下,今天的树脂塑管在环压下可持续使用数千小时。测试表明用新树脂制造的管道可使用超过小时而没有任何损坏。这些结果是在临测试前检出的树脂抽样得出的。这种压力从未在早期的测试中使用过。根据工作条件推断,测试性能上的区别与数百年的寿命增长是相等的些情况下甚至是数千年。环压下的防裂测试也有些公司进行了环压下的防裂测试,用来测量管道中脆裂的形成,并加大了压力来减短测试的时间。这个试验表明了在防止脆裂上的惊人的改进。例如,在我的公司里对于我们的早期树脂塑管进行试验需要小时以上的时间和摄氏度的温度。而现在的树脂塑管能够良好地持续小时以上而没有损坏。槽口测试可以快速进行的槽口测试,用来测量带有槽口的管道或专门浇铸的试验管中脆裂的形成。这对新的树脂塑管非常重要......”。
8、“.....槽口测试的结果说明早期的树脂塑管持续的试验时间在到分钟之间,而现在的树脂塑管则通常可持续超过分钟。我们所有的试验证实了相同的结果。更新的树脂塑管比起它们的前辈,对脆裂的防止有着更好的效果。由于认为脆裂是聚乙烯管道中结构的最终损坏,因此我们知道新的材料比起旧的来能够持续使用更久。这对于燃气工业特别可靠,因为许多这些旧的树脂塑管在过去的年时间里表现得非常好,而它们的性能只在最小范围内进行了些改变。测试表明了管道性能很大的改进,过去用来建立管道压力等级的方程式仍然与原有的相同,除了年对于个针对所有等级的设计因素的改变。从许多方面来看,如今将管道按压力进行分级是非常保守的,因此也就需要个新的设计方程式。现在我们知道,国际科学组织正在选举个新的方程式。方程所采用的是通过分析相关数据资料,从技术上而言更为准确的方法,能够给出许多的优势......”。
9、“.....管子的长度与截面积随着温度的升降而增减,这是因为管材本身具有热膨胀系数。碳钢的膨胀系数为˚,铜为˚。它们的弹性模数分别是钢为,铜为。例如假设输水管的基本温度为˚,任何直径的钢管和铜管在加热到˚时,各自长度每米线性膨胀量分别为和。而钢管的单位轴向力要比钢管大。管子直径的变化与轴向伸长相比无实际意义,但由于膨胀或收缩而产生的轴向力是可观的,且能使施加约束力的附件断裂,这种力的大小与管子的尺寸有关。例如有两条长度相等而直径不等的直管,在两端固定位,加温升到˚,对固定点作用的轴向力的总量近似地与各自直径成比例。重要的是,在管道布线的设计,要以降低轴线应力的方法为这种热的作用提供充分的补偿措施,这种应力是与固定点之间的管长度与工作温度范围直接相关的。热膨胀力的补偿,就膨胀问题而言,理想的管网应可能有最大限度的自由移动并且伴随有约束力的最小限度。所以......”。
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