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水头损失计算公式

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水头损失计算公式

水头损失是指水流经过管道或渠道时由于阻力而产生的能量损失。水头损失通常由以下几个因素引起：摩擦损失、弯头损失、收缩损失和扩散损失。

摩擦损失是指水流通过管道或渠道内壁时与壁面摩擦而产生的能量损失。摩擦损失与水流速度、管道直径和壁面粗糙度有关。当水流速度增加、管道直径减小或壁面粗糙度增加时，摩擦损失也会增加。

弯头损失是指水流在管道弯头处由于改变流动方向而产生的能量损失。弯头损失与弯头角度、弯头半径和流量有关。当弯头角度增大、弯头半径减小或流量增加时，弯头损失也会增加。

收缩损失是指水流通过管道或渠道收缩段时由于断面缩小而产生的能量损失。收缩损失与收缩段的几何形状和流量有关。当收缩段几何形状不合理或流量增加时，收缩损失也会增加。

扩散损失是指水流通过管道或渠道扩散段时由于断面扩大而产生的能量损失。扩散损失与扩散段的几何形状和流量有关。当扩散段几何形状不合理或流量增加时，扩散损失也会增加。

水头损失的计算需要考虑摩擦损失、弯头损失、收缩损失和扩散损失等因素。通过合理设计管道或渠道的几何形状、选择合适的材料和控制流量，可以有效降低水头损失，提高输水效率。

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水头损失计算

水头损失计算

水头损失计算

水头损失是水流在运动过程中，单位质量液体的机械能的损失，其产生的原因有内因和外因两种，主要外因为外界对水流的阻力；主要内因，也是根本原因为液体的粘滞性。

1水头损失的分类

液体在流动的过程中，在流动的方向、壁面的粗糙程度、过流断面的形状和面积均不变的均匀流段上产生的流动阻力称之为沿程阻力，或称为摩擦阻力。沿程阻力的影响造成流体流动过程中能量的损失或水头损失。沿程阻力均匀地分布在整个均匀流段上，与管段的长度成正比，一般用表示。

另一类阻力是发生在流动边界有急变的流域中，能量的损失主要集中在该流域及附近流域，这种集中发生的能量损失或阻力称之为局部阻力或局部损失，由局部阻力造成的水头损失称之为局部水头损失。通常在管道的进出口、变截面管道、管道的连接处等部位，都会发生局部水头损失，一般用表示。

2计算方法

单位重量的水或其他液体在流动过程中因克服水流阻力作功而损失的机械能，具有长度因次。水头损失可分为沿程水头损失hf及局部水头损失hj两类。某流段的总水头损失hw为各分段的沿程水头损失与沿程各种局部水头损失的总和。

沿程水头损失

克服沿程摩擦阻力作功而损失的水头，它随着流程长度而增加。恒定均匀管流沿程水头损失的达西－魏斯巴赫公式式中g为重力加速度；d、l、v为管道直径、 流段长度、断面平均流速；λ为无因次系数,称为沿程摩阻系数。式(2)亦适用于明渠水流，式中管径d须代以明渠水力半径R（见谢才公式）的4倍。德国学者J.尼库拉德塞曾用人工砂粒粗糙的办法进行系统试验, 结果绘成以1g(100λ)及lgRe(雷诺数，ν为液体运动粘滞系数)为纵横坐标,以相对粗糙度r0/κs(r0为圆管半径,κs为砂粒粗糙高度)为参数的曲线图。图中ɑb线代表层流区， 。c以右为紊流区,又可分为三个流区：①光滑区(cd线),λ=f(Re)；②完全粗糙区(ef线以右的B区)属充分发展了的紊流, , ,又称阻力平方区;③过渡粗糙区(cd、ef线间的A区),λ=f(Re,κs/r0)。b、c之间为层流转变为紊流的过渡区，试验点子乱，范围狭窄，一般可作紊流对待。b点，Re≈2300；c点Re≈4000。明渠均匀流的λ值也有类似的变化规律。水头损失

水头损失计算 2

水头损失计算 2

局部水头损失

hω（阀门）（m）阻力系数λ局部阻力系数ξ流速Vg

0.3971840440.0239282120.4571.886280849.81

0.5510536890.0239282120.4172.263537019.81

0.2129503770.022517310.31.615564619.81

D0.2141141790.0210603920.31.753773519.81

hω（弯头）阻力系数λ局部阻力系数ξ流速Vg0.3452022180.0253600730.71.59.81

0.3069003820.0239282120.71.59.81

0.2753175840.022517310.71.59.81

1.3481093360.0239282120.73.1449.81

A0.5832257010.022517310.72.1839.81

B1.3481093360.0239282120.73.1449.81

C0.5832257010.022517310.72.1839.81

D 1.9412774440.0239282120.73.7739.81

E 1.9412774440.0239282120.73.7739.81

F 0.8398450090.022517310.72.6209.81

沿程水头损失

hf阻力系数λg谢才系数C糙率n

0.2362531080.0239282129.8157.26962890.009

0.2499461450.0239282129.8157.26962890.009

0.0998492740.022517319.8159.03658720.009

总水头损失H

管径起点值总水头损失H主管道水头

63121.32384158813.32

75121.41480059713.41

90120.86343481912.86

hω（三通1）阻力系数λ局部阻力系数ξ流速Vg

1.2902910690.0253600731.13.1199.81

水头损失估算表

水头损失估算表

水头损失估算表

水头损失估算

废水处理构筑物水头损失(m水净水处理构筑物 水头损失(m水格栅 0。1～0.25 混合槽 0.4～0.5

沉砂池 0。1～0。25 反反室 0。4～0.5

除油池 0。1～0.25 进水井格网 0.2

平流式沉淀池 0。2～0.4 沉淀池 0。2～0.3

竖流式沉淀池 0。4~0。5 澄清池 0.7～0。8

辐流式沉淀池 0.5～0。6 滤池 2。5~3

装有回转式布水H—0.15（H-工作接触滤池 2.2

鼓风曝气池 0.25~0。4 快滤池 1。5～2

加速曝气池 0。25~0.4 混合槽至沉淀池 0.3

混合池 0。1～0.3 混合槽至澄清池 0.5

接触池 0.1~0。3 混合槽至接触滤0.3

管件 水头损失(m水进水井至接触滤0.3

三通 0.2～0。3 沉淀池至滤池 0.2~0.3

变径管 0。05～0。1 澄清池至滤池 0。2～0.3

弯头 0.1 滤池至清水池 0.3

闸阀 0.1～0。2 接触滤池至清水0。3

止回阀 0。8～1.0

底阀 0.8～1.0

截止阀 0.4~0。5

水表 0.8～1.0

水泵扬程计算:

H=h1+h2+h3

h1：吸水自然高差（m），包括吸水与输水高差

h2：水头损失（m）,h2=1。2沿程管道损失，包括局部阻力损失

h3：自由水头（m） 水头损失估算表

当水泵扬程≤20 m时，为2～3 m，

当水泵扬程＞20 m时，为3~5 m

吸水罐容积计算

W= KHW33.1033.100

W：吸水罐容积（m3）

K：安全系数，取1.2

H：吸水池最低水位至吸水管最高点的高度（m)

W0：吸水管与泵壳的充水容积（m3）

简易计算

W=（3~5)WG

WG：吸水管充水容积(m3）

各种管道水头损失的简便计算公式

各种管道水头损失的简便计算公式

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- - -专业资料- 各种管道水头损失的简便计算公式 (879)

摘要：从计算水头损失的最根本公式出发，将各种管道的计算公式加以推导，得出了计算水头损失的简便公式，使得管道工程设计人员从繁琐的计算中解脱出来，提高了工作效率。

关键词：水头损失塑料管钢管铸铁管混凝土管钢筋混凝土管

在给水工程应用中经常要用到水头损失的计算公式，一般情况下计算水头损失都是从水力摩阻系数λ等基本参数出发，一步一步的代入计算。其实各个公式之间是有一定的联系的，有的参数在计算当中可以抵消。如果公式中只剩下流速、流量、管径这些基本参数，那么就会给计算者省去不少的麻烦。在此我们充分利用了各参数之间以及水头损失与水温的关系，将公式整理简化，供大家参考。

1、PVC-U、PE的水头损失计算

根据《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》规定，塑料管道沿程水头损失hf应按下式计算：

（式1-1）

式中λ—水力摩阻系数；

L—管段长度（m）；

di—管道内径（m）； -

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- - -专业资料- v—平均流速（m/s）；

g—重力加速度，9.81m/s2。

因考虑到在通常的流速条件下，常用热塑性塑料给水管PVC-U、PE管一般处于水力光滑区，管壁绝对当量粗糙度对结果的影响非常小或没有影响，故水力摩阻系数λ可按下式计算：