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流体力学管路水力的计算一.问题提出为了实现在已知参数（总流量、粘度、管长、管径、粗糙度、总作用水头等）的情况下，能直接算出已知管路系统的基本流动参数（流速、分流量、损失因数、雷诺数、沿裎损失因数等）的目的，为此特别编写了简单管路系统流动参数计算的程序。
该程序能实现串联和并联管路系统流动参数的计算。
需要指明的是，由于本人编程能力有限，且为了能计算书上例题的管路系统，故第二类问题的串联管路系统有且仅有两个串联管子，其余均为三个管子串联或并联。
二.数学模型及算法1.算法首先，将已知参数的实际管路系统抽象简化为理想物理模型，并根据管路系统类型进行分类；然后，对其进行理论分析，计算出流动参数的计算方程；最后，通过编程实现对所求流动参数的计算。
2.数学模型（1）串联管路系统的第一类问题已知流过串联管路的流量，介质参数（），管路参数（），求所需要的总水头。
如下图：设为入口损失因数，对A、B两截面列伯努力方程有根据连续性方程的又由，由公式可以计算出，从而求出h。
（2）串联管路系统的第二类问题已知总水头h，介质参数（），管路参数（），求通过的流量如下图：设为入口损失因数，对A、B两截面列伯努力方程有根据连续性方程的由此可得又，，由公式可以计算出。
将算出的与所取得对比，若二者之差均满足所取得精度，则计算结束，否则令作为新的重新计算为止。
最终可得流量（3）并联管路系统的第一类问题已知两点间的压力降（即能量损失）h，介质参数（），管路参数（），求总流量如下图：先取const，（i=1，2，3，下同）;由达西公式可求得所以由公式可以计算出，将算出的与所取得对比，若二者之差均满足所取得精度，则计算结束，否则令作为新的重新计算为止。
则（4）并联管路系统的第二类问题已知总流量，介质参数（），管路参数（），求各分支管路的流量及能量损失h如下图：根据经验，先取h=const;由此h值根据并联管路第一类问题计算出各分支管路的流量（i=1，2，3，下同）;则蒋总流量按如下分配用计算出的流量，结合公式、，可以计算出，从而求出；若中任两个之差满足给定精度，则h为所求值，否则令h=，从头重新计算，直到满足精度为止。
水管流速计算水管流速是指水流通过一个管道单位时间内的速度。
在流体力学中，流速是指流体的速度，是指流经给定横截面的体积流量与该横截面的面积之比。
在水管流速计算中，一般可以采用以下几种方法进行计算。
1. 流体动力学公式：流体动力学是研究流体在液态或气态时运动规律的一门学科。
根据流体动力学原理，可以使用亨利-方程式或伯努利方程来计算水管流速。
根据亨利-方程式，流速的计算公式为v = √(2 * g * h)，其中v表示流速，g表示重力加速度，h表示水管顶部与水平面之间的高度差。
而根据伯努利方程，流速的计算公式为v = √(2 * (P1 - P2) / ρ)，其中v表示流速，P1和P2分别表示水管两个不同位置的压力，ρ表示水的密度。
2. 流量速度计算公式：流量是指在流体通过管道横截面时单位时间内通过的体积。
流量可以通过流速和横截面积的乘积来计算。
即Q = A * v，其中Q表示流量，A表示横截面积，v表示流速。
3. 测量方法：除了理论计算，还可以通过实际测量的方法来计算水管的流速。
常用的测量方法包括：风速计测量法、激光多普勒测量法、超声波测量法等。
其中，风速计测量法是通过测量在流体通过管道横截面时的动压差来计算流速的方法；激光多普勒测量法是通过激光束对流体中的微小颗粒进行测量来获得流速的方法；超声波测量法是利用超声波在流体中传播的速度与流速之间的关系来测量流速的方法。
4. 影响因素：水管流速的计算还受到一些因素的影响，包括管道直径、壁面粗糙度、管道的长短、水的温度等。
通常情况下，水管直径越大，流速越大。
而壁面粗糙度和管道的长短会增加水流的阻力，从而使流速减小。
而水的温度对流体的粘度有一定影响，从而对流速产生一定影响。
总而言之，水管流速的计算可以通过流体动力学公式、流量速度计算公式、测量方法等进行。
在计算过程中需要考虑到一些影响因素，如管道直径、壁面粗糙度、管道长度、水的温度等。
通过这些方法和考虑这些影响因素，可以准确地计算水管的流速。
管道压力与流速计算公式首先，根据流体力学的定义，压力是一种由于流体在流通或局部发生阻力时产生的物理量，可以用数学公式来表示。
其中，流量是指管道中的流体的水平流量，温度指的是流体的温度，而关联流体特性则是指流体的密度、粘度等特性。
由此，管道压力与流速计算公式可以概括为：P= f(Q,T,ρ,μ)其中， P 为管道压力（单位：千帕）；Q 为管道中的流量（单位：立方米/秒）；T 为流体温度（单位：摄氏度）；ρ为流体的密度（单位：克拉/立方米）；μ为流体的粘度（单位：克拉/米）。
下一步，我们可以按照特定的工况条件（如运动方向、压力变化等），借助管道压力与流速计算公式，计算管道系统中压力变化和流速。
由此可见，管道压力与流速计算公式是推动管道系统运行的重要基础。
管道压力与流速计算公式的另一个重要应用是用来计算管道中流体的阻力，即所谓的“压阻比”。
压阻比指的是在管道中的流体的速度随压力的变化的比率，可用下式描述：Δv/ΔP = K其中，v 为流体的水平速度（单位：米/秒）；ΔP 为压力的变化量（单位：千帕）；K 为由管道压力与流速计算公式计算出来的常数。
此外，管道压力与流速计算公式还可以用于估算管道系统中的流体流速。
首先，根据流体力学知识，确定流体运动的方向。
然后，基于流体特性和管道参数，求出流体的压力和流量。
最后，根据管道压力与流速计算公式，可以求出流速的大小，以及压力变化下的流速变化情况。
管道压力与流速计算公式对工程设计、工程实施以及管道系统运行方面具有重要意义。
正确运用管道压力与流速计算公式，不仅能够有效计算出管道中的压力变化和流速，而且还能够计算出流体阻力、流体流速以及压力变化下的流速变化情况。
由此可见，管道压力与流速计算公式具有重要的理论意义和实际应用价值，为管道运行中的压力变化和流速的计算提供了重要的理论依据。
经常用到的给排水流体力学计算公式：
1、h f=(λL/d)*(v2/2g)
h f ——流段的沿程水头损失（m液柱或气柱）
L——流段的长度（m）
d——管段的直径（m）
v——流体的流动速度（m/s）
λ——沿程阻力系数（或摩擦阻力系数），在层流运动中，该值可根据λ=64/Re求出。
给水工程经常采用钢管和铸铁管，由于管内壁容易锈蚀和积垢，所以管壁的粗糙度按旧钢管和铸铁管考虑，并为一个常数。
管内水流温度一般为10℃左右，运动粘度也可以为一个常数。
这样是的沿程阻力系数λ的经验计算公式比较简单，在紊流区内：
v＜1.2 m/s时，λ=(0.0179/d0.3)*(1+0.867/ v)0.3
v≥1.2 m/s时，λ=0.021/ d0.3
上式中，d为管道的内径（m），不是公称直径；v为流速（m/s）。
2、v=(1/n)R2/3i1/2
n——粗糙系数
R——过流断面的水利半径（m）
i——渠底或管底的坡度
常用材料的粗糙系数n值。
管道流速计算
一、公式
流速=管截面积X流速=0.002827X管径^2X流速(立方米/小时)^2：平方。
管径单位：mm
管径=sqrt(353.68X流量/流速)，sqrt：开平方
二、注意事项：一般工程上计算时，水管路，压力常见为0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。
扩展资料
流速与压力的关系是“伯努利原理”。
最为著名的推论为：等高流动时，流速大，压力就小。
丹尼尔·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。
这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前，水力学所采用的基本原理，其实质是流体的机械能守恒。
即：
动能+重力势能+压力势能=常数。
其最为著名的推论为：等高流动时，流速大，压力就小。
伯努利原理往往被表述为p+1/2ρv2+ρgh=C，这个式子被称为伯努利方程。
式中p为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在高度，C是一个常量。
它也可以被表述为p1+1/2ρv12+ρgh1=p2+1/2ρv22+ρgh2。
需要注意的是，由于伯努利方程是由机械能守恒推导出的，所以它仅适用于粘度可以忽略、不可被压缩的理想流体。
