(情绪管理)流量与管径、压力、流速之间关系计算公式最全版
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流量与管径、力、流速之间关系计算公式流量=管截面积X流速=0、X管内径的平方X流速(立方米/小时)。
其中,管内径单位:mm ,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式与水相同,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式这里:Q断面水流量(m3/s)CChezy糙率系数(m1/2/s)A断面面积(m2)R水力半径(m)S水力坡度(m/m)根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy-Weisbach公式由于这里:hf 沿程水头损失(mm3/s)f Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)l管道长度(m)d管道内径(mm)v 管道流速(m/s)g 重力加速度(m/s2)水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1、1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1阻力特征区适用条件水力公式、摩阻系数符号意义水力光滑区>10雷诺数h:管道沿程水头损失v:平均流速d:管道内径γ:水的运动粘滞系数λ:沿程摩阻系数Δ:管道当量粗糙度q:管道流量Ch:海曾-威廉系数C:谢才系数R:水力半径n:粗糙系数i:水力坡降l:管道计算长度紊流过渡区10<<500(1)(2)紊流粗糙区>500达西公式是管道沿程水力计算基本公式,是一个半理论半经验的计算通式,它适用于流态的不同区间,其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用范围广泛,被认为紊流区λ的综合计算公式。
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时,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。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。
其中,管内径单位:mm ,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式与水一样,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式这里:Q ——断面水流量〔m3/s〕C ——Chezy糙率系数〔m1/2/s〕A ——断面面积〔m2〕R ——水力半径〔m〕S ——水力坡度〔m/m〕根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy-Weisbach公式由于这里:h f——沿程水头损失〔mm3/s〕f ——Darcy-Weisbach水头损失系数〔无量纲〕l ——管道长度〔m〕d ——管道内径〔mm〕v ——管道流速〔m/s〕g ——重力加速度〔m/s2〕水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择适宜的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1.1 管道常用沿程水头损失计算公式与适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力与水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用X围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式与相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1阻力特征区适用条件水力公式、摩阻系数符号意义水力光滑区>10雷诺数h:管道沿程水头损失v:平均流速d:管道内径γ:水的运动粘紊流过渡区10<<500〔1〕〔2〕紊流粗糙区>500滞系数λ:沿程摩阻系数Δ:管道当量粗糙度q:管道流量Ch:海曾-威廉系数C:谢才系数R:水力半径n:粗糙系数i:水力坡降l:管道计算长度达西公式是管道沿程水力计算根本公式,是一个半理论半经验的计算通式,它适用于流态的不同区间,其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用X围广泛,被认为紊流区λ的综合计算公式。
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时,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。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。
其中,管内径单位:mm ,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式与水相同,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式这里:Q ——断面水流量(m3/s)C ——Chezy糙率系数(m1/2/s)A ——断面面积(m2)R ——水力半径(m)S ——水力坡度(m/m)根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy-Weisbach公式由于这里:h f——沿程水头损失(mm3/s)f ——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)l ——管道长度(m)d ——管道内径(mm)v ——管道流速(m/s)g ——重力加速度(m/s2)水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1达西公式是管道沿程水力计算基本公式,是一个半理论半经验的计算通式,它适用于流态的不同区间,其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用范围广泛,被认为紊流区λ的综合计算公式。
关于流量、压力、管径、流速的关系2010-04-17 12:43:04|分类:默认分类|标签:|字号大中小订阅一般工程上计算时,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。
流量=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:开平方饱和蒸汽的公式与水相同,只是流速一般取20--40米/秒。
如果需要精确计算就要先假定流速,再根据水的粘度、密度及管径先计算出雷诺准数,再由雷诺准数计算出沿程阻力系数,并将管路中的管件(如三通、弯头、阀门、变径等)都查表查出等效管长度,最后由沿程阻力系数与管路总长(包括等效管长度)计算出总管路压力损失,并根据伯努利计算出实际流速,再次用实际流速按以上过程计算,直至两者接近(叠代试算法)。
因此实际中很少友人这么算,基本上都是根据压差的大小选不同的流速,按最前面的方法计算。
波努力方程好像对于气体等可压缩流体不适用阿管道横截面积为AA=派D^2/4Q=A×v水管管径-流速-流量对照表(轻松解决你算管径问题)每次画图都要算出管径,你只要对照此表就能看出来!经验:1.重力流,流速比较小。
一般选0.8-1.02.压力流,流速比较大,一般选1.0-1.5管径/流速/流量对照表200.50.70.9 1.1 1.4 1.6 1.8 2.0 2.3 2.5 2.7 2.9 3.2 3.4250.7 1.1 1.4 1.8 2.1 2.5 2.8 3.2 3.5 3.9 4.2 4.6 4.9 5.332 1.2 1.7 2.3 2.9 3.5 4.1 4.6 5.2 5.8 6.4 6.97.58.18.740 1.8 2.7 3.6 4.5 5.4 6.37.28.19.010.010.911.812.713.6 50 2.8 4.2 5.77.18.59.911.312.714.115.617.018.419.821.2 65 4.87.29.611.914.316.719.121.523.926.328.731.133.435.8 807.210.914.518.121.725.329.032.636.239.843.447.050.754.3 10011.317.022.628.333.939.645.250.956.562.267.973.579.284.8 12517.726.535.344.253.061.970.779.588.497.2106.0114.9123.7132.5 15025.438.250.963.676.389.1101.8114.5127.2140.0152.7165.4178.1190.9 20045.267.990.5113.1135.7158.3181.0203.6226.2248.8271.4294.1316.7339.3 25070.7106.0141.4176.7212.1247.4282.7318.1353.4388.8424.1459.5494.8530.1 300101.8152.7203.6254.5305.4356.3407.1458.0508.9559.8610.7661.6712.5763.4350138.5207.8277.1346.4415.6484.9554.2623.4692.7762.0831.3900.5969.81039. 1400181.0271.4361.9452.4542.9633.3723.8814.3904.8995.31085.71176.21266.71357.2450229.0343.5458.0572.6687.1801.6916.11030.61145.11259.61374.11488.61603.21717.7500282.7424.1565.5706.9848.2989.61131.1272.31413.71555.11696.51837.81979.22120.6600407.1610.7814.31017.91221.41425.1628.61832.22035.72239.32442.92646.52850.3053.6。
压力流速管径流量的关系流量=流速×(管道内径×管道内径×π÷4);压力对于液体来说,对流速、管径、流量没有关系,因为液体认为是不可压缩性的;但对气体来说,影响较大,可用气态方程式去换算P×V=RT;压力与管径对管道的壁厚有要求,由简化强度公式:壁厚=P×管道直径÷(2σ)可知。
流量、管径、压力之间的关系单凭这点条件很难较准确地计算出流量。
现只考虑压力能全部转化为动量,可推出:Q=πR^2√(2P/ρ)式中,Q为流量,R为管半径,P的压力,ρ为液体密度。
1、首先要确定流体是液体还是气体。
如是液体,在流速一样的情况下,压力的变化不会影响流量,但压力高时,可以提高流速,而使流量增加,因为我们认为液体是不可压缩的。
如是气体,当压力增加时,气体的体积为按绝对压力的比例成正比减小,如流速不变,其流量也成比例增加。
2、如果你是在不同压力下、同管径放出流体的话,按V=f×√2gH计算可得(H 为气液柱压力),其压力与流量的关系也相应确定。
管径、压力与流量的计算方法流体在一定时间内通过某一横断面的容积或重量称为流量。
用容积表示流量单位是L/s或(`m^3`/h);用重量表示流量单位是kg/s或t/h。
流体在管道内流动时,在一定时间内所流过的距离为流速,流速一般指流体的平均流速,单位为m/s。
流量与管道断面及流速成正比,三者之间关系:`Q = (∏D^2)/ 4 ·v ·3600 `(`m^3` / h )式中Q —流量(`m ^3` / h 或t / h );D —管道内径(m);V —流体平均速度(m / s)。
根据上式,当流速一定时,其流量与管径的平方成正比,在施工中遇到管径替代时,应进行计算后方可代用。
例如用二根DN50的管代替一根DN100的管是不允许的,从公式得知DN100的管道流量是DN50管道流量的4倍,因此必须用4根DN50的管才能代用DN100的管。
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时,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。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速 (立方米/小时)。
其中,管内径单位:mm ,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式与水相同,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式Chezy这里:Q ——断面水流量(m3/s)C ——Chezy糙率系数(m1/2/s)A ——断面面积(m2)R ——水力半径(m)S ——水力坡度(m/m)根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy-Weisbach公式由于这里:h f——沿程水头损失(mm3/s)f ——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)l ——管道长度(m)d ——管道内径(mm)v ——管道流速(m/s)g ——重力加速度(m/s2)水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
管网建模之基本公式篇一、管渠沿程水头损失谢才公式圆管满流,沿程水头损失也可以用达西公式表示:h f——沿程水头损失(mm3/s)λ——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)l ——管道长度(m)d ——管道内径(mm)v ——管道流速(m/s)g ——重力加速度(m/s2)C、λ与水流流态有关,一般采用经验公式或半经验公式计算。
常用:1.舍维列夫公式(适用:旧铸铁管和旧钢管满管紊流,水温100C0(给水管道计算))2.海曾-威廉公式适用:较光滑圆管满流紊流(给水管道)3.柯尔勃洛克-怀特公式适用:各种紊流,是适应性和计算精度最高的公式4. 巴甫洛夫斯基公式适用:明渠流、非满流排水管道5.曼宁公式曼宁公式是巴甫洛夫斯基公式中y=1/6时的特例,适用于明渠或较粗糙的管道计算。
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时,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。
流量=管截面积X流速=0.002827X管径的平方X流速(立方米/小时)。
其中,管径单位:mm ,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式与水相同,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式这里:Q ——断面水流量(m3/s)C ——Chezy糙率系数(m1/2/s)A ——断面面积(m2)R ——水力半径(m)S ——水力坡度(m/m)根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy-Weisbach公式由于这里:h f——沿程水头损失(mm3/s)f ——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)l ——管道长度(m)d ——管道径(mm)v ——管道流速(m/s)g ——重力加速度(m/s2)水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1达西公式是管道沿程水力计算基本公式,是一个半理论半经验的计算通式,它适用于流态的不同区间,其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用围广泛,被认为紊流区λ的综合计算公式。
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时,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。
流量二管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。
其中,管内径单位:mm,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式与水相同,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy公式0二U•右賦W这里:Q断面水流量(m/s)C ――Chezy 糙率系数(m1/2/s)A——断面面积(m2)R——水力半径(m)S 水力坡度(m/m)根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy- Weisbach 公式由于这里:hf ------- 沿程水头损失(m^/s )f -- Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)i ——管道长度(md --- 管道内径(mmv --- 管道流速(m/s)2g --- 重力加速度(m/s )水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1.1管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1系数上沿程摩阻系数△:管道当量粗 糙度q :管道流量Ch:海曾-威廉系 数 C :谢才系数R :水力半径n :粗糙系数i :水力坡降l :管道计算长度达西公式是管道沿程水力计算基本公式,是一个半理论半经验的计算通式,它适用于流态的不同区间,其中摩阻系 数入可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因 素多,适用范围广泛,被认为紊流区 入的综合计算公式。
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时,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。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。
其中,管内径单位:mm ,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式与水相同,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式Chezy这里:Q ——断面水流量(m3/s)C ——Chezy糙率系数(m1/2/s)A ——断面面积(m2)R ——水力半径(m)S ——水力坡度(m/m)根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy-Weisbach公式由于这里:h f——沿程水头损失(mm3/s)f ——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)l ——管道长度(m)d ——管道内径(mm)v ——管道流速(m/s)g ——重力加速度(m/s2)水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1阻力特征区适用条件水力公式、摩阻系数符号意义水力光滑区>10雷诺数h:管道沿程水头损失v:平均流速d:管道内径γ:水的运动粘滞系数λ:沿程摩阻系数Δ:管道当量粗糙度q:管道流量Ch:海曾-威廉系数C:谢才系数R:水力半径n:粗糙系数i:水力坡降l:管道计算长度紊流过渡区10<<500(1)(2)紊流粗糙区>500达西公式是管道沿程水力计算基本公式,是一个半理论半经验的计算通式,它适用于流态的不同区间,其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用范围广泛,被认为紊流区λ的综合计算公式。
流量与管径,压力之间关系
流量与管径,压力之间关系. 流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时,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。
流量=管截面积 X 流速=0.002827X 管内径的平方 X 流速(立方米/小时)。
其中,管内径单位:mm ,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式与水相同,只是流速一般取 20--40 米/秒。
水头损失计算 Chezy 公式这里:Q ——断面水流量(m3/s) C ——Chezy 糙率系数(m1/2/s) A ——断面面积(m2) R ——水力半径(m) S ——水力坡度(m/m)根据需要也可以变换为其它表示方法: Darcy-Weisbach 公式 1 由于这里: hf f l d v g ——沿程水头损失(mm3/s)——Darcy-Weisbach 水头损失系数(无量纲)——管道长度(m)——管道内径(mm)——管道流速(m/s)——重力加速度(m/s2)水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材。
(情绪管理)流量与管径、压力、流速之间关系计算公
式
流量和管径、压力、流速的壹般关系
壹般工程上计算时,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。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X 流速(立方米/小时)。
其中,管内径单位:mm,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式和水相同,只是流速壹般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy公式
这里:
Q——断面水流量(m3/s)
C——Chezy糙率系数(m1/2/s)
A——断面面积(m2)
R——水力半径(m)
S——水力坡度(m/m)
根据需要也能够变换为其它表示方法:
Darcy-Weisbach公式
由于
这里:
h f——沿程水头损失(mm3/s)
f——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)
l——管道长度(m)
d——管道内径(mm)
v——管道流速(m/s)
g——重力加速度(m/s2)
水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保
证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失壹般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1.1管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件
管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不壹样。
输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度和压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件,壹般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水
力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1
达西公式是管道沿程水力计算基本公式,是壹个半理论半经验的计算通式,它适用于流态的不同区间,其
中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用范围广泛,被认为紊流区λ的综合计算公式。
利用达西公式和柯列布鲁克公式组合进行管道沿程水头损失计算精度高,但计算方法麻烦,习惯上多用在紊流的阻力过渡区。
海曾—威廉公式适用紊流过渡区,其中水头损失和流速的 1.852次方成比例(过渡区水头损失h∝V1.75~2.0)。
该式计算方法简捷,在美国做为给水系统配水管道水力计算的标准式,在欧洲和日本广泛应用,近几年我国也普遍用做配水管网的水力计算。
谢才公式也应是管道沿程水头损失通式,且在我国应用时间久、范围广,积累了较多的工程资料。
但由于谢才系数C采用巴甫洛夫公式或曼宁公式计算确定,而这俩个公式只适用于紊流的阻力粗糙区,因此谢才公式也仅用在阻力粗糙区。
另外舍维列夫公式,前壹段时期也广泛的用做给水管
道水力计算,但该公式是由旧钢管和旧铸铁管管材试验资料确定的。
而当下国内采用的金属管道已普遍采用水泥砂浆和涂料做内衬,条件已发生变化,因此舍维列夫公式也基本不再采用。
1.2输配水管道沿程水头损计算的实用公式
输配水管道沿程水头计算时,先采用判别水流的阻力特征用,再选择相应的公式计算,科学合理,但操作麻烦,特别在流速是待求的未知数时,需要采用试算的方法确定雷诺数(Re)很不方便。
为了使输配水管道水力计算能满足工程设计的需要,又能够方便的选择计算公式和进行简捷的计算,根据多年来管道水力计算的经验,《室外给水设计规范》GBJ13-86修编报批稿,依据管材的不同和流速的常用范围,确定输配水管道沿程水头损失计算公式如下:
(1)塑料管
(2)混凝土管(渠)及采用水泥砂浆内衬的金属管道
(3)输配水管道、配水管网水力平差计算
2.1管道摩阻系数的属性及应用条件
每个管道沿程水力计算公式都有相应的摩阻系数和确定方法,表达形式也不壹样。
摩阻系数是壹个未知数,应由试验确定。
但实际应用时,壹般都依据不同的管材和其不同的内壁光滑程度,参考已有的资料,由设计人员计算时选择采用。
该数值非常重要,但随意性很大,而且取值的结果直接影响水力计算成果的精度。
因此了解和熟悉摩阻系数的属性,掌握取值的方法和技巧,也同样是做好管道沿程水力计算的关键。
(1)当量粗糙度Δ
当量粗糙度是自然(也有称工业)管道,根据水力试验的成果,运用达西公式和尼古拉兹公式计算出的理论值。
每种管材都有壹个确定的当量粗糙度,且不因流态不同而改变,在判别水流流态和选择其他计算公式参数时,经常用到当量粗糙度。
(2)摩阻系数λ
摩阻系数λ可应用在不同的阻力特征区,不同区间λ的数值不壹样。
在紊流的光滑区,λ数值仅和雷诺数(Re)有关,且随雷诺数(Re)的增大而减小;在紊流过渡区,λ和雷诺数(Re)和相对粗糙度(Δ/d)俩个因素有关;在紊流粗糙区仅和相对粗糙度(Δ/d)有关,只要管材和管径确定(即相对粗糙度Δ/d确定),在该区λ数值应为定值。
(3)粗糙系数n
粗糙系数n是采用巴甫洛夫公式和曼宁公式计算谢才公式C时的参数,它适用于紊流的粗糙区,在该区可根据管材内壁光滑程度,选择相应的n值,但壹般情况n的取值范围宜大于0.010,否则计算成果误差较大。
(4)海曾—威廉系数Ch
海曾—威廉系数适用紊流过渡区,Ch取值范围宜大于
120,否则计算成果误差较大。
2.2相应的紊流阻力特征区内不同摩阻系数间的对应关系
(1)
(2)紊流粗糙区(其中y采用巴甫洛夫公式计算,若y=1/6即为曼宁公式,这时)
3.1《室外给水设计规范》GBJ13-86修编建议沿程水头损失摩阻系数(△、n、Ch)取值见表2。
管道沿程水头损失(nC h△)值表2
结论:沿程水头损失计算是输配水管道设计的基础,正确的选用计算公式和采用适宜的摩阻系数,计算成果才能真实的反映管道的水力特性。
为保证输配水管道工程设计质量,提高工程的经济效益和规范水力计算方法。