水力学常用计算公式
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水力半径计算
水力半径是指在水流中,流体通过管道或河道时,流体所占据的有效截面积与湿周之比,是一个重要的水力学参数,常用于水力计算中。
下面将介绍水力半径的计算方法。
对于圆形截面的管道,水力半径等于管道半径。
但是对于非圆形截面的管道或河道,水力半径需要通过计算得到。
对于矩形截面的河道或管道,其水力半径的计算公式为:
R_h = \frac{2h}{b+2h}
其中,R_h为水力半径,h为水深,b为河道或管道的底宽。
对于三角形截面的河道或管道,其水力半径的计算公式为:
R_h = \frac{2h}{b}
其中,R_h为水力半径,h为水深,b为河道或管道的底宽。
对于梯形截面的河道或管道,其水力半径的计算公式为:
R_h = \frac{2h}{b_1+b_2}
其中,R_h为水力半径,h为水深,b_1和b_2为梯形上底和下底的宽度。
对于其他形状的截面,可以通过将其分解为多个基本形状,然后分别计算每个基本形状的水力半径,最后将它们加权平均得到整个截面的水力半径。
需要注意的是,在实际计算中,水力半径的精度对水力计算结果的准确性有很大影响,因此需要根据实际情况选择合适的计算方法和精度。
水流量与流速的计算公式
水流量和流速是求解水力学问题中重要的参数,常用于预测水系水库的水位及池洪水的预报,也用于工程水路设计、取水定额等研究中。
其主要的计算公式为:
1、水流量 = 流速× 流量截面积
2、流量截面积 = 水流量÷ 流速
3、流速 = 水流量÷ 流量截面积
水流量的单位通常采用立方米/秒(m³/s),而流速的单位为米/秒(m/s)。
其中,水流量表示单位时间内流经水管面积的水量,它一定与流量截面积有关。
而流速表示单位时间内流经水管横截面的水流在水管中的平均运动速度,它一定与水流量有关。
要求流速与水流量时,必须同时提供流量截面积信息,通过以上三个公式,就可以求出水流量与流速的值。
以上公式考虑了水流量、流速和流量截面积三者间的相互关系,也暴露出水流量随着流速的变化而变化。
因此,要准确计算水流量和流速,必须更加准确地掌握河流及水系的水文特性,及截面的水质情况。
钻井水力设计有关的计算公式一.钻柱内压耗钻柱公式 (一)、紊流的计算公式1.一般公式:dLV f P 22ρ=或52232d LQ f P πρ=式中:P - 压耗; f - 范宁阻力系数;ρ - 钻井液密度; Q - 排量 L - 管长; V - 平均流速量; d - 圆管直径。
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=+==7/)]ln(75.1[50/]93.3)[ln(n b n a R a f ben 为泥浆流性指数n nn n nn K V d )413(8Re 21+=--ρ 或nnn n n nn K Q d )413(2Re 243572+=----ρπ2.应用公式∑==Ni G iiGp dL Q G P 1123式中: ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧+-=+-==⎪⎭⎫⎝⎛+=+-=--==-22543413575222321432143121b nb G b nb G k n n k b bn k nb b k k k aK G b nb b k k ρπN 值可以取4,即地面管汇(立管、软管,方钻杆)、钻杆、钻铤、接头。
(二)、层流的计算公式二.环空内压耗计算公式不同的环空段流态可能不同,需判断流态,分别按紊流和层流计算压耗。
1. 紊流压耗公式 1). 一般公式:p h D D LV f P -=22ρ 或 S D D LQ f P p h )(22-=ρ式中:Dh, Dp —井眼直径,钻柱外径;f, a, b 同上n n n p h n n n K V D D )312()(12Re )2()1(+-=--ρ 或 nnnp h n n Q S D D nn K ----+=221)()312(12Re ρ 2). 应用公式:∑=-=Mi K i K ip i h iK S D D L QK PA 11323)( nbb nb b b n n aK K ⎪⎭⎫⎝⎛+=--31212211ρ; 12+=nb K ; 223+-=b nb K2.层流压耗公式 1). 一般公式:np h p h D D n V n D D KL PA ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+-=)()12(44 或 np h ph S D D n Q n D D KLPA ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+-=)()12(44 2). 应用公式:∑=+-=Mi n i n i p i h i n S D D L Q K PA 111)( 式中:nn n K K ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=)12(441 三.钻头压降及喷嘴当量面积公式222559.513C A Q P b ρ=; 5.022559.513⎥⎦⎤⎢⎣⎡=C P Q A b ρ 式中 Pb —钻头压降,Mpa; Q —排量,I/S; ρ—泥浆密度,(g/cm 3)A —喷嘴总面积,mm 2; C —喷嘴流量系数,一般取0.95-0.96例题胜利油田渤南地区义4-4-13井为长裸眼钻进,即不下技术套管。
连续介质模型:认为液体充满一个体积时是不留任何间隙的,其中没有真空,也没有分子间隙,认为流体是连续介质密度:ρ=m / v (kg/m3g/cm3)水:1.0*103 kg/m3 水银:13.6*103 kg/m3重度γ(伽玛)=w/v w=mg γ(伽玛)= ρg牛顿内摩擦定律:作层流运动的液体,相互邻近层间单位面积上所作用的内摩擦力(或粘滞力),与流速梯度成正比,同时与液体的性质无关。
根据牛顿内摩擦定律:T=μA (du/dy)μ为比例系数,称为粘度,单位N·s/m2即Pa·s T为液体的内摩擦力应力:单位面积上受到的力设τ(套)为单位面积上的内摩擦力,即粘性切应力则τ(套)=T/A=μ(du/dy)温度、压强对粘性的影响:温度↑液体↓气体↑压强对粘度影响很小可以忽略牛顿流体:凡是符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体,如水,空气、酒精和汽油理想液体:是指不考虑粘性的液体作用在液体上的力质量力(体积力):G=ma;mg;mw2r——与质量成正比表面力(面积力):切向力;压力;表面张力——与作用面积成反比静水压强有两个重要特性:静水压强的方向垂直指向作用面;同一点不同方向上的静水压强大小相等设液面压强为p0,均质液体重度为γ,该点在液面以下的深度为hP=p0+γh γ=ρg静水压强方程式的意义:几何意义与水力学意义静止液体内任何一点的测压管水头等于常数,即z+p/ϒ=Cz——位置高度(位置水头)p/ϒ——测压管高度(压强水头)z+p/ϒ——测压管液面相对于基准面的高度。
(测压管水头)物理意义压强的两种计算基准:1. 以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强,称为绝对压强,以p’表示2. 以同高程大气压强p a为零点起算的压强,称为相对压强,以p表示绝对压强和相对压强是按两种不同起算点计算的压强,它们之间相差一个大气压p a 即p= p’-p a绝对压强只能是正值,而相对压强则可正可负真空:当取相对压强为负值时,其绝对值表示的压强为真空度压强的三种量度单位:1.从压强的基本定义出发,国际单位N/m2 1Pa=1N/m2工程单位是kgf/cm2 kgf/m22.用大气压的倍数来表示,1.01*105Pa=1个标准大气压(atm)=10.33mH2O=760mmHg如未说明,大气压强均指工程大气压1at=1kgf/cm2=98 kgf/m2=0.98*105Pa=10mH2O3.用液柱高度来表示h=p/γ1工程大气压=98kPa测量压强的仪器:1.测压管:测压管是一根玻璃直管或U形管,一端连接在需要测定的容器孔扣上,另一端开口,直接和大气相通2.压差计:压差计是测定两点间的压强差或测压管水头差的仪器,常用U形管制成作用在平面壁上的静水总压力1. 静水总压力大小水平:P=p c A =γh c A 垂直:P=γV体p c为受压面形心的相对压强;h c为受压面形心在水平面下的深度总压力:P=(P水2+P垂直2)1/2方向:垂直指向作用面tanα= P垂直/ P水2.3. 作用点4. 压力体的绘制求压力中心y D=y C+J C/y C A常见平面图形 A y C J C1.矩形bh 1/2 h 1/12 bh32.圆形πr21/4πr4例题:一弧形闸门如图2—22所示。
复习总结(标红或划线的需记住)0 绪论一、概念1、水力学:用实验和分析的方法,研究液体机械运动(平衡和运动)规律及其实际应用的一门科学。
2、密度和容重:ρ=V M γ=V Mgγ=ρg 纯净水1个标准大气压下,1atm 4℃时密度最大 ρ水=1000kg /m 3 γ水=9.80kN/m 3ρ水银=13.6×103 kg /m 3(1atm20℃) 1N=1kg m/s 2容重γ的概念一般新教材中多已不引用,但工程中仍采用,本教案中仍采用,3、粘滞性:液体质点抵抗相对运动的性质。
粘滞性是液体内摩擦力存在的表现,是液体运动中能量产生损失的根本原因。
4、理想液体:不考虑粘滞性、压缩性、热涨性、表面张力性质的液体称为理想液体。
τ=ηdydu 或T=ηAdyduη动粘 [ML -1T -1] Pa.s (帕.秒) 1 Pa=1N/m 2 1N=1kg ²m/s 2ν运粘 [L 2T -1] m 2/sν=η/ρ水的经验公式:ν=2000221.00337.0101775.0tt ++公式中ν单位为cm 2/s ,t 为水温℃。
5、连续介质模型:假定液体质点毫无空隙地充满所占空间,描述液体运动物理量(质量、速度、压力等)是时间和空间的连续函数,因而可用连续函数的分析方法来研究,这种假定对解决一般工程实际问题是有足够的精度的。
6、压缩性 一般不考虑热膨胀性 流动性二、 问题1、 牛顿内摩擦定律简单应用;2、 作用于液体上的力:质量力、表面力;3、 水力学研究方法:理论分析、科学试验、数值模拟4、 水力学应用(水利工程):1)确定水力荷载2)确定水工建筑物过水能力(管、渠、闸、堰 ) 3)分析水流流动形态4)确定水流能量消耗和利用 5)水工建筑物水力设计1 水静力学一、概念1、静水压强:p =AP A ∆∆→∆0lim=dAdP2、等压面:均质连通液体中,压强各点相等的点构成的面称为等压面。
水利工程常用计算公式水利工程是涉及水资源的开发、利用和保护的工程科学。
在水利工程设计和计算中,常用的计算公式有很多,包括流量计算公式、水头计算公式、堤坝稳定性计算公式等。
下面将介绍一些水利工程中常用的计算公式。
1.流量计算公式:(1)基本流量计算公式Q=A×V其中,Q表示流量,A表示过流面积,V表示流速。
(2)曼宁公式Q=K×A×R^1/2×S^1/2其中,Q表示流量,A表示过流面积,R表示水力半径,S表示水流坡度,K表示修正系数。
(3)流速计算公式V=Ks×R^2/3×S^1/2其中,V表示流速,R表示水力半径,S表示水流坡度,Ks表示水力坡降系数。
2.水头计算公式:(1)流态水头计算公式H=Hs+Hf+Hw+Ha其中,H表示水头,Hs表示静水头,Hf表示摩擦水头,Hw表示加速水头,Ha表示动能水头。
(2)能量平衡公式H=P×γ/(Q×g)其中,H表示水头,P表示压力,γ表示单位体积重量,Q表示流量,g表示重力加速度。
3.堤坝稳定性计算公式:(1)滑动稳定性计算公式FS=ΣR×ΣF-ΣT×ΣN其中,FS表示稳定安全系数,ΣR表示抗力,ΣF表示作用力,ΣT表示扭矩,ΣN表示正向力。
(2)翻转稳定性计算公式MR = 0.5 × W × H^2 × sinθ其中,MR表示滑动弯矩,W表示堆坝重力作用力,H表示堆坝高度,θ表示翻转角度。
4.泵站计算公式:(1)泵站流量计算公式Q=n×H×10/η其中,Q表示泵站流量,n表示泵的数量,H表示扬程,η表示泵的效率。
(2)泵站功率计算公式P=Q×H/75其中,P表示泵站功率,Q表示泵站流量,H表示扬程。
这只是水利工程中常用的一些计算公式,实际上还有很多其他的计算公式,如水力学计算公式、水位计算公式等。
水流推力计算公式推力计算公式是由牛顿第二定律得出的。
牛顿第二定律表明,物体的加速度是与作用在物体上的力成正比的,并与物体的质量成反比。
推力是作用在流体(例如水)上的力,由水对物体产生的冲击力引起。
下面将详细介绍水流推力计算的相关公式。
首先,我们需要考虑水流的速度。
水流速度可以通过流量和截面积来计算。
流量是水流通过的体积,通常以每秒流过的立方米表示。
流量通常可以通过用流量计测量的或者通过以下公式计算得出:Q=A*v其中,Q为流量,A为流动截面的面积,v为水流速度。
接下来,我们需要考虑水对物体施加的冲击力。
根据牛顿的第二定律,物体所受的力(推力)等于物体的质量乘以加速度。
因此,水流对物体施加的冲击力可以通过以下公式计算得出:F=m*a其中,F为推力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
根据流体力学的特性,水对物体施加的冲击力与水流速度和截面积有关。
冲击力可以通过以下公式计算得出:F=0.5*ρ*A*v^2其中,F为冲击力,ρ为水的密度,A为物体所受冲击的截面积,v为水流速度的平方。
由于推力等于冲击力,我们可以使用相同的公式来计算推力:T=0.5*ρ*A*v^2其中,T为推力。
在实际使用该公式时,我们需要注意以下几点:1.密度ρ的值通常是已知的,取决于水的温度和压力。
通常情况下,我们可以使用20°C时的水密度值为1000千克/立方米。
2.截面积A可以根据物体的形状和流动截面来计算。
例如,对于圆柱体,截面积A可以通过π*r^2得出,其中r为圆柱体的半径。
3.水流速度v可以通过流速计或者其他流量测量设备获得。
根据以上的公式和注意事项,我们可以计算水流对物体施加的推力。
这个公式在工程设计、水力学等领域都有广泛的应用。
通过计算推力,我们可以了解水流对物体产生的压力,从而设计合适的结构,确保其在水流中的稳定性和安全性。
流水推力流速计算公式在水力学中,流速是指单位时间内流体通过某一截面的体积。
而流水推力是指流体对于物体施加的推动力。
在水流中,流速和流水推力是两个重要的物理量,它们的计算可以帮助我们更好地了解水流的特性,对于水利工程、船舶设计等领域具有重要意义。
本文将介绍流水推力流速计算公式,并结合实际案例进行分析。
流速的计算公式为:\[ V = \frac{Q}{A} \]其中,V表示流速,Q表示单位时间内通过某一截面的流量,A表示截面的面积。
流水推力的计算公式为:\[ F = \rho \cdot g \cdot A \cdot h \]其中,F表示流水推力,ρ表示流体的密度,g表示重力加速度,A表示物体所受流体的截面积,h表示流速。
接下来,我们将结合一个实际案例来说明流水推力流速计算公式的应用。
假设有一条宽度为3米,高度为2米的水槽,水槽中的水深为1.5米。
现在我们想要计算水流对于槽壁的推力以及水流的流速。
首先,我们需要计算水流的流速。
根据流速的计算公式,我们可以得到:\[ A = 3m \times 1.5m = 4.5m^2 \]假设单位时间内通过水槽的流量为5m³/s,那么根据流速的计算公式,我们可以得到:\[ V = \frac{5m³/s}{4.5m²} \approx 1.11m/s \]接下来,我们需要计算水流对于槽壁的推力。
根据流水推力的计算公式,我们可以得到:\[ F = \rho \cdot g \cdot A \cdot h \]假设水的密度为1000kg/m³,重力加速度为9.8m/s²,那么根据流水推力的计算公式,我们可以得到:\[ F = 1000kg/m³ \times 9.8m/s² \times 4.5m² \times 1.5m = 66150N \]通过以上计算,我们得到了水流的流速和水流对于槽壁的推力。
水力学水力半径1 水力学概述水力学是液体在管道或水流中运动的规律和流动特性的研究领域。
在水力学中,水力半径是一个常用的概念,它用于描述管道或河道内流体流动的物理特性。
水力半径是指在流态下液体在某个截面的平均流速和截面面积之比。
在水力学中,水力半径对于计算水力损失和流量是必不可少的。
2 水力半径的计算水力半径的计算公式为:R_h = A/P,其中A是流体通过的管道或河道的横截面积,P是横截面周长。
水力半径的物理意义是“相等面积圆管”,它的直径等于相等横截面积的圆形管的直径。
例如,如果流经一个直径为1英寸的圆形管道的水流,在流量不变的情况下,通过一个直径为1/2英寸的圆形管道时,流速将加倍。
因此,通过1英寸圆柱形管道的总流量等于通过2个1/2英寸管道的总流量。
从水力学的角度来看,这意味着1英寸的圆形管道和两个1/2英寸的圆形管道的水力半径相等。
3 水力半径的应用水力半径通常用于计算管道或河道中的水流速度、水流量和水力损失。
在水流经管道或河道时,会遇到摩擦阻力和其他形式的水力损失。
为了准确地计算这些损失,需要了解水流的水力半径。
当水流的水力半径增加时,它的容积流量会增加,同时摩擦阻力也会减小。
水力半径还被广泛用于设计和计算各种水力结构,如管道、水闸和堰坝。
此外,水力半径还常用于河流流速的水文测量。
通过测量河流的横截面积和周长,并应用水力半径的计算公式可以计算出河流的平均流速和流量。
4 水力半径的影响因素水力半径会受到许多因素的影响,包括管道或河道的形状、管道直径、河道水深、水流速度和粘度等。
当管道或河道的截面形状为圆形时,水力半径最大,而当管道或河道形状变得扁平或不规则时,水力半径会减小。
此外,水力半径随管道直径的增加而增加。
河道的水深和水流速度也是影响水力半径的因素,水深越深,水流速度越快,水力半径也会相应地增加。
最后,不同液体的粘度也会影响它们的水力半径,粘度越大的液体,水力半径越小。
5 结论在水力学中,水力半径是一个重要的概念,它被用于计算水流速度、水流量和水力损失等水力学参数。
计算方法说明明渠均匀流求正常水深程序是针对棱柱体明渠(过水断面为对称梯形或矩形)恒定均匀流,已知河床底坡i ,河床糙率n,过水断面形状(b,m ),流量Q ,求解正常水深h 0。
明渠断面示意图按照谢才公式:Ri CA =Q谢才系数:611R n=C过水断面面积:h mh b A )(+= 湿周:212m h b ++=χ 水力半径:χ/A R =由此解得正常水深:)/()12()(04.0203.0220mh b m h b iQ n +++=h算法:采用迭代法求解非线性代数方程。
1. 正常水深的迭代方程为:)/()12()(04.0203.02201n n n mh b m h b iQ n h +++=+;2.假设。
进行迭代求解h ; m h 0.100=....321000h h ⇒⇒3.迭代结束的判断依据为ε<Q Q Q /|-计算|,ε为一个小值。
求临界水深程序是针对棱柱体明渠(过水断面为对称梯形或矩形)恒定均匀流,已知过水断面形状(b,m ),流量Q ,动能校正系数α,求解临界水深hc 。
明渠断面示意图临界水深公式:0132=−=c c s B gA Q dh dE α其中,――断面单位能量。
s E 由此可得:cc B A g Q 32=α过水断面面积:h mh b A )(+= 水面宽度:mh b B 2+=由此解得临界水深: 3132])/()2()/[(c c c mh b mh b g Q h ++×=算法:采用迭代法求解非线性代数方程。
1. 临界水深的迭代方程为:3132])/()2()/[(1n n n c c c mh b mh b g Q h ++×=+; 2.假设。
进行迭代求解h ;m h c 0.10=....321c c c h h ⇒⇒3.迭代结束的判断依据为ε<+n n n c c c h h h /|1-|并且ε<++11/|n n n c c c h h h -|,ε为一个小值。
水力流量计算公式详解水力流量计算是水利工程中非常重要的一个环节,它涉及到水流的速度、管道的直径、管道的材质等多个因素。
在水利工程中,我们经常会用到流量计算公式来计算水的流量,以便于工程设计和实际运行。
本文将详细解释水力流量计算公式的各个部分,并且介绍一些常用的流量计算方法。
1. 流速公式。
在水力学中,流速是指单位时间内通过管道横截面的水流量。
流速可以用以下公式计算:V = Q/A。
其中,V表示流速,单位是米/秒;Q表示水流量,单位是立方米/秒;A表示管道的横截面积,单位是平方米。
2. 流量计算公式。
水力学中常用的流量计算公式是以下的泊松方程:Q = A V。
其中,Q表示水流量,单位是立方米/秒;A表示管道的横截面积,单位是平方米;V表示流速,单位是米/秒。
3. 管道横截面积计算。
在实际工程中,管道的横截面积可以通过以下公式计算:A = π r^2。
其中,A表示管道的横截面积,单位是平方米;π表示圆周率,约为 3.14159;r表示管道的半径,单位是米。
4. 流速计算。
流速可以通过以下公式计算:V = (2 g h)^0.5。
其中,V表示流速,单位是米/秒;g表示重力加速度,约为9.81米/秒²;h表示水头高度,单位是米。
5. 流量计算实例。
假设有一个直径为1米的圆管,水头高度为10米,我们可以通过以上公式计算出水的流量:首先计算管道的横截面积:A = π (1/2)^2 = 0.7854平方米。
然后计算流速:V = (2 9.81 10)^0.5 = 14米/秒。
最后计算水流量:Q = 0.7854 14 = 11.01立方米/秒。
通过以上计算,我们可以得出在给定条件下,水的流量为11.01立方米/秒。
6. 流量计算方法。
除了上述的公式计算方法外,还有一些其他常用的流量计算方法,例如通过流量计算器、流量计算软件等。
这些方法可以帮助工程师更加方便快捷地进行流量计算,并且可以减少计算错误的可能性。
水力学基本公式3篇以下是网友分享的关于水力学基本公式的资料3篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
水力学基本公式篇1短管:既考虑局部损失又考虑沿程损失可分为自由出流和淹没出流水泵吸水管、虹吸管、铁路涵管、建筑给水管等。
长管:仅考虑沿程损失,不计流速水头和局部损失流:若在容器壁上开孔,水经孔口流出的水力现象。
仅考虑局部损失自由出流定义:水经孔口流入空气中ϕ=≈==0.97μ=εϕ=0.64⨯0.97=0.62薄壁小孔口在Re 很大时,局部阻力系数ζ0=0.06淹没出流:孔口流出的水流不是进入空气,而是流入下游水体中,致使孔口淹没在下游水面2222v v αv αv c 之下。
当Acse=1 H +0+11=H +0+22+ζc +ζ12g22g2gse在相同水头H0的作用下,同样断面面积的管嘴的过流能力是孔口的1.32倍,μn =ϕn =0.822g对管嘴的长度也有一定限制。
长度过短,流束收缩后来不及扩大到整个出口断面,收缩断面的真空不能形成,管嘴仍不能发挥作用;长度过长,沿程水头损失不容忽略,管嘴出流变为p v≤7m 短管流动。
ρg 圆柱形外管嘴正常工作条件作用水头:H0≤9m 管嘴长度:l = (3~4)l=3~4d短管的水力计算流量系数:自 2由自由出流出口中心以上的水头w 淹没出流:上下游水位差μ=自由出流c淹没出流μ=c管道轴线的一部分高出无压的上游供水水面,这样的管道称为虹吸管⎛l ⎫vH =h = λ+∑ζ⎪⎝d ⎭2g长管的水力计算:因为长管可以忽略不计,则w f长管的全部作用水头都消耗于沿程水头损失,总水头线H 是连续下降的直线,并与测压管水头线重合。
H =h =h2、简单管道的比阻计算方法比阻a 取决于λ、dH =h f =alQ 2=SQ 2串联管道:若节点处q1= q2 = …= 0,则Q1= Q2= Q3= …=Q 若有流量分出,Qi = qi + Qi +1n n n2总水头损失等于各管段水头损失的总和。
扬程计算公式
扬程(head)是水力学中用来描述水流高度的概念,也是指水流高度的差值。
它是水流流动的动力,也是机械设备运转的基础。
扬程可以用公式来计算:
扬程(head)=水位高度(H1)-机器出口水位高度(H2)
水位高度H1指的是水力设备入口处水位,机器出口水位高度H2指的是水力设备出口处水位。
当水位高度H1大于机器出口水位高度H2时,扬程为正,反之,扬程为负。
扬程的计算是水力学的基本工作,它是决定水流流动的动力,也是决定机械设备运行的基础。
在水力设备设计、制造和检验过程中,要求流量、扬程和压力等参数必须符合要求,这就要求在设计、制造和检验中,必须要正确地计算扬程。
正确计算扬程的方法有很多,其中最常用的就是上面提到的扬程计算公式。
根据该公式,只要知道水位高度H1和机器出口水位高度H2,就可以计算出扬程。
此外,在计算扬程的时候,还要考虑水流的其他参数,如流速、管径等,以保证计算结果的准确性。
总之,扬程计算公式是水力设备设计、制造和检验中不可缺少的工
作,要正确计算扬程,必须正确使用扬程计算公式,同时还要考虑水流的其他参数。
水力学常用计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
1、明渠均匀流计算公式: Q=Aν=AC Ri
C=n 1R y (一般计算公式)C=n
1
R 61
(称曼宁公式) 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)
gZ 2bh Q =
z :渡槽进口的水位降(进出口水位差) ε:渡槽进口侧向收缩系数,一般ε=~ b :渡槽的宽度(米) h :渡槽的过水深度(米) φ:流速系数φ=~ 3、倒虹吸计算公式:
Q=mA z g 2(m 3/秒)
4、跌水计算公式:
跌水水力计算公式:Q =εmB 2
/30g 2H ,
式中:ε—侧收缩系数,矩形进口ε=0.85~0.95;,
B —进口宽度(米);m —流量系数
5、流量计算公式:
Q=Aν
式中Q ——通过某一断面的流量,m 3/s ;
ν——通过该断面的流速,m /h A ——过水断面的面积,m 2。
6、溢洪道计算
1)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 (1)淹没出流:Q =εσMBH 2
3
=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2
3 (2)实用堰出流:Q=εMBH
2
3
=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2
3 2)进口装有闸门控制的溢洪道 (1)开敞式溢洪道。
Q =εσMBH 2
3
=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2
3 (2)孔口自由出流计算公式为
Q=MωH
=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中:ω=be
7、放水涵管(洞)出流计算 1)、无压管流
Q=μA 02gH
=流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2)、有压管流
Q =μA 02gH
=流量系数×放水孔口断面面积×02gH
8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算 1)三角形薄壁测流堰,其中θ=90°,即 自由出流:Q =2
5或Q =(2-15) 淹没出流:Q =(25)σ(2-16) 淹没系数:σ=2)13.0(
756.0--H
h n
+(2-17) 2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tanθ=4
1
,以及b >3H ,即
自由出流:Q =g
22
3=2
3(2-18)
淹没出流:Q =(2
3)σ(2-19) 淹没系数:σ=2
(23.1)H
h n -(2-20) 9、水力发电出力计算
N=η
式中N ——发电机出力,kW ;
H ——发电毛水头,m ,为水库上游水位与发电尾水位之差,即H=Z 上-Z 下; Q ——发电流量,m 3/s ;
η——发电的综合效率系数(包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数),小型水库发电一般为—。
10、径流深RR=
F
W
1000=(径流总量/(1000×流域面积)
11、径流系数aA=
H
R
=径流深/降雨量 12、堰流的分类及水力计算基本公式 1).薄壁堰:δ/H <
)
1( 22
30===s H g b m Q σεε=侧向收缩系数s σ=淹没系数
m=流量系数h o =溢洪水深直角三角形薄壁堰
流 Q=C o H 5/2
2)、实用堰的水力计算:<δ/H <
2
3
02H g mb Q s εσ=;'nb b =n 为孔数;b’为一孔净宽
1≤ε侧收缩系数1≤s σ淹没系数
3)、宽顶堰流水力计算:<δ/H <10
3
2
0s Q εσ=。