分流管道沿程损失

沿程损失计算公式沿程损失是指在物质运输或能量传输的过程中，由于各种因素的影响导致的物质或能量的减少。

沿程损失的计算公式主要依赖于具体的情况和参数，下面将介绍几种常见的沿程损失计算公式。

流体沿程损失是指在管道或管线中，由于摩擦与阻力等因素导致的流体压力的损失。

根据约束方程和能量守恒原则，可以得到以下常见的沿程损失计算公式：-流体沿程阻力损失：ΔP=f*L*(v^2/(2*g)*(D/4)^-2，其中ΔP为流体的压力损失，f为摩擦阻力系数，L为管道的长度，v为流速，g为重力加速度，D为管道的直径。

-流体沿程管线摩阻：ΔP=Kf*(v^2/(2*g)，其中ΔP为流体的压力损失，Kf为摩阻系数，v为流速，g为重力加速度。

电力沿程损失是指在电力传输过程中，由于电阻、电抗和电容等因素导致的能量的损失。

根据欧姆定律、电抗定律等原理，可以得到以下常见的沿程损失计算公式：-电功率的沿程损失：P=I^2*R，其中P为电功率损失，I为电流，R 为电阻。

-电能的沿程损失：E=I^2*R*t，其中E为电能损失，I为电流，R为电阻，t为时间。

热能沿程损失是指在热传导或热对流的过程中，由于导热系数、传热面积、温度差等因素导致的热能的损失。

根据热传导定律、牛顿冷却定律等原理，可以得到以下常见的沿程损失计算公式：-热传导沿程损失：Q=k*A*(T1-T2)/L，其中Q为热能损失，k为导热系数，A为传热面积，T1为热源的温度，T2为热源的目标温度，L为传热距离。

-热对流沿程损失：Q=h*A*(T1-T2)，其中Q为热能损失，h为传热系数，A为传热面积，T1为热源的温度，T2为热源的目标温度。

总结：沿程损失的计算公式因具体情况而异，根据不同的物理原理和参数选择相应的计算公式。

上述公式仅仅是常见的沿程损失计算公式，实际应用中还需要根据具体情况进行修正和适应。

对于复杂的沿程损失问题，还需要借助数值模拟和实验等方法进行研究和分析。

实验三 管道沿程损失实验实验类型：验证性实验 学 时: 2适用对象：热能与动力工程专业、建筑环境与设备工程专业、环境工程专业、测控技术与仪器专业一、实验目的1、通过实验理解和掌握管道沿程损失的计算方法；2、了解沿程损失的影响因素。

二、实验要求1、掌握管道沿程损失系数与雷诺数和管壁相对粗糙度间的定性和定量关系；2、学会用三角堰测量流量的方法和波纹管差压计的使用方法。

三、实验原理1、沿程损失的表达式流体沿等直径管道流动时，将产生沿程损失f h ，f h 与管长L 、管内径d 、管壁当量粗糙度∆、平均流速、流体密度、动力粘度及流态间存在一个复杂的函数关系。

根据相似原理分析，f h 可表示如下：2f Re,2L h f d d g υ∆⎛⎫= ⎪⎝⎭令 Re,f d λ∆⎛⎫= ⎪⎝⎭则 gd L h 22f υλ= （3-1）式中——沿程损失系数。

2、沿程损失的测量原理沿程损失f h 由实验方法求得。

在水平实验管道的两个测点处，取I-I 和II-II 两个缓变流截面，以管道中心线为基准面，则管内不可压缩定常流动在两缓变流面间的伯努利方程为：f 2222211122h gg p z g g p z +++=++υρυρ （3-2）由于管道水平放置，故上式中，z 1=z 2；同时因实验管道为等直径圆管，所以有gg222221υυ=。

因此，式（3-2）可改写为：gp p h ρ21f -=（3-3）式中 ()12p p -——两缓变流截面间的压强差（Pa ），由波纹管差压计测得。

实验管道内的平均流速由三角堰所测流量及管道内径计算求得：24πVq d υ=（3-4）实验管道两测点间的长度L 和管道内径d 均已知，因此，可求出该管道在某一工况下的沿程损失系数：2f2υλL g d h =（3-5）通过调节实验管道上流量调节阀的开度可改变管道内流体的平均流速，从而可测得不同Re 数下的沿程损失系数。

3、沿程损失的变化规律沿程损失f h 服从以下四种不同的规律： （1）层流区沿程损失f h 与平均流速成一次方关系，可按下式计算：Re64=λ ， 2300Re < （3-6）（2）紊流水力光滑管区沿程损失f h 与平均流速的1.75次方成正比，可按下面的经验公式计算：25.03164.0Re=λ ，5400010Re << （3-7）0.2370.2210.0032Reλ=+，5610310Re <<⨯ （3-8）（3）紊流水力粗糙管过渡区沿程损失f h 与平均流速的（1.75~2）次方成正比，可按下面的经验公式计算：21)3.7d ∆=-+ ，8/70.8526.9841602d d Re ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪∆∆⎝⎭⎝⎭（3-9）式中 Δ——绝对粗糙度。

管道水头损失计算，应包括沿程水头损失和局部水头损失：1沿程水头损失，可按下式计算：
h1=iL
式中h1——沿程水头损失，m；
L——计算管段的长度，m
i——单位管长水头损失，m/m
1）UPVC、PE等塑料管的单位管长水头损失，可按下式计算：
i=0.000915Q1.774/d4.774
式中Q——管段流量，m3/s；
d——管道内径，m。

2）钢管、铸铁管的单位管长水头损失，可按下式计算：当v＜1.2m/s时i =0.000912v2（1+0.867/v）0.3/d1.3
当v≥1.2m/s时i=0.00107v2/d1.3
式中v——管内流速，m/s；
d——管道内径，m。

3）混凝土管、钢筋混凝土管的单位管长水头损失，可按下式计算：
i=10.294n2Q2/d5.333
式中Q——管段流量，m3/s；
d ——管道内径，m；
n——粗糙系数，根据管道内壁光滑程度确定，可为
0.013~0.014。

2输水管和配水管网的局部水头损失，可按其沿程水头损失的5%~10%计算。

管损的计算公式
首先，我们需要知道......什么是管道损失呢？
水轮机在工作时，水流要经过引水部件、导水部件、转轮和尾水管等过流部件，水流便产生磨擦、撞击、漩涡和脱流等损失。

这些情况所引起的水头损失，称为水力损失及管道损失。

管道损失一般包括两项，即沿程损失与局部损失。

因此，流体流动时上、下游截面间的总水力损失应等于两截面间的所有沿程损失与局部损失之和。

关于沿程损失
①实质：沿程
②发生的地点：平顺长
关于局部损失
①实质：由于实际流体具有黏性，在流经有局部变化的管段时将产生碰擦，并产生漩涡而引起阻力损失，即局部损失，因此，其实质是漩涡损失。

②发生的地点：管段有局部改变的地点，如突变、渐变、转折、弯曲、分汇流及有阀门等管道附件处。

总之，管道阻力的大小与流体的平均速度、流体的粘度、管道的大小、管道的长度、流体的气液态、管道内壁的光滑度相关。

它的计算复杂、分类繁多，误差也大。

如要弄清它，应学“流体力学”，如难以学懂它，你也可用“化工工艺算图手册”查取。

Δh=ΣλL/d*（v²/2g）+Σξv²/2g，其中的λ和ξ都是系数，（这个是需要在手册上查询的哦）。

L-------管路长度。

d-------管道内径。

v-------有效断面上的平均流速，一般v=Q/s，其中Q是流量，S是管道的内截面积。

管道水头损失计算，应包括沿程水头损失和局部水头损失。

1. 沿程水头损失，可按下式计算：
h1= iL
式中h1—沿程水头损失，m；
L—计算管段的长度，m；
i—单位管长水头损失，m/m；
1) PVC-U、PE等硬塑料管的单位管长水头损失，可按下式计算：
i=0.000915Q 1.774/d 4.774
式中 Q—管段流量，m3/s；
d—管道内径，m；
2) 钢管、铸铁管的单位管长水头损失，可按下列公式计算：
当ν＜1.2m/s时，i=0.000912v2(1+0.867/v)0.3/d 1.3(6.0.12-3)
当ν≥1.2m/s时，i=0.00107v2/d 1.3（6.0.12-4）
式中 v—管内流速，m/s；
d—管道内径，m；
3) 混凝土管、钢筋混凝土管的单位管长水头损失，可按下式计算：
i=10.294n2Q2/d5.333 (6.0.12-5)
式中 Q—管段流量，m3/s；
d—管道内径，m；
n—粗糙系数，应根据管道内壁光滑程度确定，可为0.013～0.014.
2.输水管和配水管网的局部水头损失，可按其沿程水头损失的5%～
10%计算（局部水头损失一般可不作详细计算，只进行估算。

局部水头损失估算系数应根据管线上弯头、三通、附属设施等局部损失点的数量确定，局部损失点多时取高值）。

环状管网水力计算时，水头损失闭合差绝对值，小环应小于0.5m，大环应小于1.0m。

1 / 1 管段沿程水头损失：
根据水力学的基本原理，循环热水管网的沿程水头损失可按水力坡降进行计算，公式如下： iL h =jx
式中：h jx ——管段的沿程水头损失，kPa 或mmH2O ；
i ——水力坡降，即单位长度的沿程水头损失，kPa/m ；
L ——管段长度，m ；
管道单位长度沿程水头损失应按下式计算：
式中：i ——单位长度沿程水头损失（kPa/m ）；
d j ——管道计算内径，m ；
q g ——给水设计流量，m 3/s ；
C h ——海澄﹒威廉系数，查表可得。

海澄威廉系数
（2）局部水头损失
∑=ξg v h /5.02j
式中： j h ——局部水头损失，m
ξ——局部阻力系数
v ——管道中流速，/m s
g ——重力加速度，2/m s
由于管网中局部配件较多，如三通、弯头、阀门等，局部阻力系数各不相同，水头损失计算过程繁琐，可按管道的连接方式，采用管件当量长度法计算。

管件当量长度的含义是指：管（配）件所产生的局部损失大小与同管径某一长度管道所产生的沿成水头损失相等。

亦即该长度为该管（配）件的当量长度。

当管道的管（配）件长度资料不足时，可按管网沿程损失的百分数估算局部水头损失，生活给水系统中采用25%—30%。

85
.187.485.1105g
j h q d C i --=。

沿程水头损失实验报告数据沿程水头损失实验是水力学中常用的实验方法，被用于对管径和高程曲线计算沿程水头损失。

本文具体报告了按照所提供规范实施沿程水头损失实验的详细情况，以及其结果。

实验前准备：本次实验所使用的设备主要有水压计、水表、吸水流量计和自由流水管等。

实验分为三步进行：恒定流量测定实验、测量沿程水头损失实验、多段测量沿程水头损失实验。

每步实验皆持续6h，共完成18小时实验。

流量断面示意图如下所示。

实验中，我们先以较慢的流量、可调速度推动水泵，通过部分控制水管上端风阀，调节待测管道内流速，以测量出管道内物理参数。

然后，用水压计对管道多处进行水压测量，一段段地完成沿程水头损失的测量工作。

实验数据如下所示：
节点高程(m) 沿程水头损失(m)
P1 0.0 <0.09
P2 2.2 <0.075
P3 4.4 0.089
P4 6.6 0.088
P5 8.8 <0.090
实验结果表明，沿程水头损失一般较小，表示水管内物理参数变化不太大，流量分布均衡。

总之，本次沿程水头损失实验取得了良好的结果，可作为管径和高程曲线计算沿程水头损失的参考。

另外，分析报告中还根据实验结论提出了改进设计建议，如采用高效水泵，采用最新技术，分析流线，改善水位计等等，以期提高管道内的流量稳定性，减少流量的波动，降低水头的损失。

通过这次沿程水头损失实验，我们可以得出结论，该实验工作取得了良好的结果，可提供有效的决策依据，帮助客户准确评估工程问题所需要采取的措施。

同时，本次实验也为后续相似实验提供了一定的参考价值，可供他人查阅、研究和参考。

管道流动沿程损失的数值模拟及实验一、 背景流体在管道中流动时， 存在一定的能量损失，为克服摩擦阻力而损耗的能量称为沿程损失。

沿程损失与管道长度、管径、粗糙度及流体的流速都存在一定的关系。

二、原理如图所示，当流体从1点流至2点时，其流体的总能量（动能、压能和势能）将降低。

根据伯努利方程：2212112222l j V V p gz p gz E E ρρρρ++=++++（1.1）式中，111,,V p z 分别为1点处的流速、压强和高度；222,,V p z 分别为2点处的流速、压强和高度；ρ为流体的密度；g 为重力加速度；,l j E E 分别为沿程和局部能量损失。

沿程能量损失是指流体在直径不变的管道中流动，流动未发生急变时的能量损失。

用量纲分析的方法，沿程能量损失可用下面公式来计算：(Re)21),,,,(E 2λρμρd lV V d l f l ==，其中，l ，d 分别为管道的长度和直径；λ为沿程阻力系数，是雷诺数Re （Re Vd ν=，ν为流体的运动粘性系数）的函数。

三、 数值模拟用FLUENT 软件进行数值模拟，计算沿程阻力系数的方案：12（1）几何模型：建立三维管道模型，设置管径d=50mm ， l=20d=1m 如下图（1）：1 d 2图（1）（2）网格划分与计算：划分网格时，由于在边界上参量变化较大，边界层上网格应加密，设置相关系统参数后进行计算。

总体网格划分：边界层加密：·分析，直径d=0.5，根据边界 层与雷诺数和管道尺寸的关系2/1Re ~)(-d v d d δ，得出，边界层的厚度为0.01左右，如图 所示加密边界层。

lV（3）结果分析：对截面1、2进行分析，根据伯努利方程： 2212112222l j V V p gz p gz E E ρρρρ++=++++，由于从截面1到截面2没有截面突扩，没有高度差，管道尺寸也没有发生改变，则管道的局部损失0=j E ，两截面高度差021=-=∆z z z ，两截面处的速度V V V ==21，故沿程损失21p p E l -=，得沿程阻力系数221)(2lVdp p ρλ-=。

管道水头损失计算 The document was finally revised on 2021
管道水头损失计算，应包括沿程水头损失和局部水头损失。

1.沿程水头损失，可按下式计算：
h1= iL
式中 h1—沿程水头损失，m；
L—计算管段的长度，m；
i—单位管长水头损失，m/m；
1) PVC-U、PE等硬塑料管的单位管长水头损失，可按下式计算： i= d
式中 Q—管段流量，m3/s；
d—管道内径，m；
2) 钢管、铸铁管的单位管长水头损失，可按下列公式计算：
当ν＜s时， i=(1+v)d (6.0.12-3)
当ν≥s时，
i=d （6.0.12-4）
式中 v—管内流速，m/s；
d—管道内径，m；
3) 混凝土管、钢筋混凝土管的单位管长水头损失，可按下式计算：
i= (6.0.12-5)
式中 Q—管段流量，m3/s；
d—管道内径，m；
n—粗糙系数，应根据管道内壁光滑程度确定，可为～.
2.输水管和配水管网的局部水头损失，可按其沿程水头损失的5%～
10%计算（局部水头损失一般可不作详细计算，只进行估算。

局部水头损失估算系数应根据管线上弯头、三通、附属设施等局部损失点的数量确定，局部损失点多时取高值）。

环状管网水力计算时，水头损失闭合差绝对值，小环应小于，大环应小于。

沿程水头损失系数
沿程水头损失系数是流体流动过程中所产生的一种力学概念，可以将其看作是水的机械功耗的一种度量。

它反映了水在其管路中沿流程行走时所损失的动能，通过它可以估算流体管路中的水头消耗情况，指示管路的质量和谐。

沿程水头损失系数也被称为流量阻力系数H，正式书写可以表示为：H=∆P/ρq2/2g，其中∆P为流体在管道中沿程行走而经历的压力变化，ρ为流体的密度，q表示流量，g表示重力加速度。

沿程水头损失系数可以看作是描述某种流体管道的流动的一种指标，通常用来检验管道的质量和合理性。

一般来说，管道的质量越高，所产生的沿程水头损失系数也越低，表示管道质量越好、水头损失越小，流动系统越节能。

沿程水头损失系数是一种定性定量指标，它可以反映流体在管路中沿程行走时所损失的动能以及影响流体流动过程的因素，可以对管道质量和管道谐波状况进行评估，从而使决策者能够更有效、高效地运用流体动力系统的资源.。

管道水头损失计算公式管道的水头损失主要分为：沿程水头损失 f和局部水头损失 j两类。

某管道的总水头损失 w为各分段的沿程水头损失和沿程各种局部水头损失的总和。

1.沿程水头损失计算公式1.1达西——魏斯巴赫公式达西——魏斯巴赫（Darcy-Weisbach）公式：f=λLdv2 2g式中： f—沿程水头损失（m）;λ—沿程水头损失系数；L—管长（m）;d—管径（m）;v—管道水流速度（m/s）。

运用达西——魏斯巴赫（Darcy-Weisbach）公式，主要是确定沿程阻力系数λ，目前主要是一些经验公式：（1）根据尼古拉兹实验分区对沿程阻力系数λ进行计算①层流区层流区λ与相对粗糙度无关，只与雷诺数R e有关。

λ=64R e（R e<2000）②紊流水力光滑区紊流水力光滑区λ与相对粗糙度无关，只与雷诺数R e有关布拉休斯公式：λ=0.3164R e0.25（104<R e<105）普朗特—尼古拉兹公式（J.Nikuradse）：λ=2lg⁡(R eλ)-0.8（105<R e<3ⅹ106）③紊流水力粗糙过度区紊流水力粗糙过度区λ与相对粗糙度kd和雷诺数R e都有关柯列布鲁克—怀特（Colebrook-White）公式:1λ−2lg⁡(2.51R eλk3.71d)公式中：R e—雷诺数;k—管道当量粗糙度（mm）;d—管道直径一般适用于紊流光滑区、紊流过渡区和粗糙区，其适用范围较为宽泛、准确性高，④紊流水力粗糙区紊流水力粗糙过度区λ与雷诺数R e无关，只与相对粗糙度kd相关。

卡门(Karman)公式：1λ=−2lgk3.7d公式中：k—管道当量粗糙度（mm）;d—管道直径（2）齐恩（jain,A.k）公式齐恩（jain,A.k）公式一般用于紊流过渡区λ=1.14-2lg(kd+21.25R e0.9)（5000<R e<108）(3)哈兰德公式λ=−1.8lg⁡[k3.7d1.11+6.8R e)(4)阿尔特舒尔公式λ=0.11（kd+68R e）0.251.2谢才公式谢才公式只有谢才系数C一个影响参数，一般能适用于不同的流态区。

水管沿程损失简单计算随着城市化进程的不断推进，供水管网的建设和维护日益重要。

在供水管网中，水管沿程损失是一个重要的参数，它反映了供水管网中水流经过一段管道后所损失的压力和流量。

准确计算水管沿程损失对于保证供水管网的正常运行和节约水资源具有重要意义。

本文将以水管沿程损失简单计算为主题，介绍计算方法和影响因素，以期加深读者对供水管网的认识。

一、水管沿程损失的计算方法水管沿程损失的计算一般采用Darcy-Weisbach公式。

该公式是根据流体力学原理推导出来的，可以较精确地描述水流在管道中的压力损失。

具体公式如下：ΔP = f * (L/D) * (v^2/2g)其中，ΔP表示单位长度水管沿程损失的压力，f表示摩擦系数，L 表示水流通过的管道长度，D表示管道的直径，v表示水流的流速，g表示重力加速度。

该公式中的f值可以通过经验公式或实验测定来获得。

二、影响水管沿程损失的因素1. 管道材质：不同材质的管道具有不同的摩擦系数，不同材质的水管沿程损失也会有所不同。

一般来说，光滑的管道材质会减小沿程损失。

2. 管道直径：管道直径的大小会影响水流的速度和流量，从而进一步影响沿程损失。

一般来说，管道直径越大，沿程损失越小。

3. 水流速度：水流速度的大小会直接影响沿程损失的大小。

一般来说，水流速度越大，沿程损失越大。

4. 管道长度：管道长度的增加会增加水流通过的距离，进而增加沿程损失。

5. 摩擦系数：摩擦系数是描述水流与管道内壁之间的摩擦阻力的参数，不同摩擦系数会导致不同的沿程损失。

三、计算实例假设有一段长度为1000米，直径为0.5米的水管，水流速度为2米/秒，摩擦系数为0.02。

根据Darcy-Weisbach公式，可以计算出单位长度的沿程损失压力为：ΔP = 0.02 * (1000/0.5) * (2^2/2*9.8) = 20.41千帕根据上述实例可以看出，当管道长度、水流速度和摩擦系数一定时，水管沿程损失的大小主要受到管道直径的影响。