将ZA=ZB、UA=u、UB=0代入公式(3):
PB/gρ=u2/2g PA/gρ (4)
管I、管II中的水均为静止状态,PB=PA gρh,代入公式(4):
u=(2gh)1/2 (5)
5.分岔管模型
理想状态下,消防泵稳定运行,开启两座消火栓送水时,可将流场简化为分岔管模型进行分析。
图2 分岔管模型
图2中,ABC为两股流体的虚拟分界面,将上下两股流体视为两个恒定流场。在过流面1-1,上下两股流体实际上是一股流体,每1N流体的机械能相同,上下两个恒定流场在过流面1-1上各取1N流体,机械能相等:
它们与过流面2-2、过流面3-3上任1N流体的关系是:
6.绝对压强与计示压强
以绝对真空为零点起算的压强称为绝对压强。以当地大气压为零点起算的压强称为相对压强。相对压强可由液压表直接测出,又称计示压强。
实际工作中,为便于测量液压,简化计算,常使用计示压强,包括前述“最低压力”,这并不影响伯努利方程的使用,前后标准统一即可。
供水压力的计算
图3设海平面位置为0,气压为P大气压 ,本文使用伯努利方程时,采用计示压强,P大气压取0;取距吸水口较远的(想象成无限远)过流断面,该断面可认为面积无限大,流速无限趋近于0,计算时取0;该断面与海平面相交处取1 N的海水A;消防泵入口过流断面取1N的海水B,高度、压力、流速分别为HB、PB、UB;消防泵出口过流断面取1N的海水C,高度、压力、流速分别为HC、PC、UC;取一供水消火栓内1N的海水D,高度、压力、流速分别为HD、PD、UD,因内部空间较小,可用D代表该消火栓,压力为P全压。