《第5章管段流量、管径和水头损失》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5章管段流量、管径和水头损失（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章 管段流量、管径和水头损失 管网计算概述 管网图形及简化 沿线流量和节点流量 管段计算流量 管径计算 水头损失计算 管网计算基础方程,第五章 管段流量、管径和水头损失 管网计算概述 管网图形及简化 沿线流量和节点流量 管段计算流量 管径计算 水头损失计算 管网计算基础方程,管网计算的概述 计算水量 按最高日最高时用水量计算，目的是求出所有管段的直径、水头损失、水泵扬程和水塔高度。 计算步骤 求沿线流量和节点流量； 求管段计算流量 确定各管段的管径和水头损失 进行管网水力计算和技术经济计算； 确定水塔高度和水泵扬程。,第四章 管段流量、管径和水头损失 管网计算概述 管网图形及简化 沿线流量
2、和节点流量 管段计算流量 管径计算 水头损失计算 管网计算基础方程,管网图形及简化 概化原则 保留主要的干管，略去一些次要的，水力条件影响较小的管线，使得简化后的管网基本上能反映实际用水情况。,管网图形及简化 概化原则,管网图形及简化 概化原则,第四章 管段流量、管径和水头损失 管网计算概述 管网图形及简化 沿线流量和节点流量 管段计算流量 管径计算 水头损失计算 管网计算基础方程,沿线流量和节点流量,节点,管线,基环,沿线流量：指供给该管段两侧用户所需流量 节点流量：从沿线流量折算得出的并且假设是在节点集中流出的流量。,Q,1、沿线流量,（1）长度比流量法,长度比流量,沿线流量,（L/s/m
3、）,（L/s）,双侧供水按原长,单侧供水取0.5,沿线流量和节点流量,（2）面积比流量法,Q,面积比流量,沿线流量,（L/s),（L/s/m2),2、节点流量,（1）沿线流量化节点流量,简化原则： 使管中通过qt+qlqt流量产生的水头损失=管中通过某均匀流量qt+ql产生的水头损失。,接下页,管网末端,管网前端,接下页,通过管段任一断面的流量,管段dx中的水损,设沿线不变的折算流量为,上页,（2）集中流量化节点流量,集中流量即大用户用水量 大用户处作为管网一个节点，直接置于该节点 将大用户用水置于靠近的管网节点 管网的任一节点流量包括,沿线流量化节点流量,集中流量化节点流量,对任一节点，其节
4、点流量沿线流量化节点流量集中流量化节点流量,总供水量等于各节点流量之和,max,h,第四章 管段流量、管径和水头损失 管网计算概述 管网图形及简化 沿线流量和节点流量 管段计算流量 管径计算 水头损失计算 管网计算基础方程,管段流量,目的：在设计流量下确定各管段中的流量，以初选管径 1、树状网 2、环状网,max,h,q1,q6,q5,q4,q3,q2,q56,q15,q12,q34,q13,单水源树状网管段流量求解,管段流量的求解途径,从管网末端向前推算,等于该管段之后所有节点流量之和,单水源环状网管段流量,初分管段流量的原则,（1）先拟流向，力求以水流最短线路 送至大用户和边远地区,（2）
5、平行干管中分配的流量大致相等， 避免某干管损坏，其余干管负荷过重,（3）各节点满足,离开节点流量为正,流向节点流量为负,第四章 管段流量、管径和水头损失 管网计算概述 管网图形及简化 沿线流量和节点流量 管段计算流量 管径计算 水头损失计算 管网计算基础方程,管径计算,1、水泵供水时确定管径 起点水压未知 DN未定、h不定 扬程Hp不能定 优化计算定管径 简化方法定管径,最大流速不应超过2.53m/s 输送浑水时，最小流速不应小于0.6m/s。,管径计算,平均经济流速,设C为一次投资的管网造价，M为每年管理费用，t年内有：,2、重力供水时确定管径,起点水压已知,在计算Q下通过管网产生的水头损失
6、， 等于或略小于可以利用的标高差,第四章 管段流量、管径和水头损失 管网计算概述 管网图形及简化 沿线流量和节点流量 管段计算流量 管径计算 水头损失计算 管网计算基础方程,水头损失计算,给水管网任一管段两端节点的水压与该管段水损之间的关系 式中：Hi,Hj从某一基准面算起的管段起端i和终点j的水压，m. hij管段i，j的水头损失，m。,水力学上能量损失用单位重量液体的能量损失 hw 表示。 根据边界的形状和尺寸是否沿程变化和主流是否脱离固体边壁或形成漩涡：,水头损失的分类,沿程水头损失hf,h f s,在平直的固体边界水道中，单位重量的液体从一个断面流至另一个断面的机械能损失。 这种水头损
7、失随沿程长度增加而增加，称作沿程水头损失。,水头损失的分类,当液体运动时，由于局部边界形状和大小的改变、局部障碍，液体产生漩涡，使得液体在局部范围内产生了较大的能量损失，这种能量损失称作局部水头损失，常用hj表示。,局部水头损失,水头损失的分类,常见的发生局部水头损失区域：,水头损失的分类,水头损失的分类及产生原因,式中： 代表该流段中各分段的沿程水头损失的总和； 代表该流段中各种局部水头损失的总和。,液流的沿程水头损失和局部水头损失的叠加称为总水头损失hw :,水头损失的分类,总水头损失,水头损失的一般计算公式,水力学上，用q表示时， 水力坡度i=aq2； 水头损失h=il,表示：水头损失h
8、是与管径D和流量q有关,（1）旧铸铁管和旧钢管 V1.2m/s，a只与DN、n有关，与Re无关 阻力平方区 （2）旧铸铁管、旧钢管和石棉水泥管 V1.2m/s，a和DN、n 、Re有关 过渡区 （3）塑料管和玻璃管 a和DN、Re有关，与n无关 水力光滑区,管材、流速不同，流态不同：,城镇管网沿损远大于局损 局损常常以沿损百分计,旧钢管和旧铸铁管 h局（1020%）h沿,塑料管和石棉水泥管 可取5%10%,水头损失的计算公式,1、舍维列夫公式,水头损失的计算公式,1、舍维列夫公式,水头损失的计算公式,2、巴甫洛夫斯基公式,水头损失的计算公式,3、海曾-威廉公式,水头损失的计算公式,4、柯尔勃洛
9、克公式,第四章 管段流量、管径和水头损失 管网计算概述 管网图形及简化 沿线流量和节点流量 管段计算流量 管径计算 水头损失计算 管网计算基础方程,管网计算基础方程,1、节点数、管段数和环数之间的关系 节点数J 管段数P 环数L 则： P=J-1+L,P=6-1+0=5,P=9-1+4=12,。 O,P=17-1+10=26,3、环网水力计算,目的：各管段流量、DN、节点水压及多水源的各水源供水量 按连续性方程Qj+qij=0初分流量 查“平均经济流速”或“界限流量”初定Dij 列能量方程，在Dij和初分流量下，各环路水损总和是否为0 环路中h0，则重新调整流量 规定： Q，进节点为“”，出节点为“” 瞬时针流向产生的h为“” 逆时针流向产生的h为“”,2、管网稳定流基础方程,4、管网计算方法,（1）解管段方程,求各节点水压（J-1个）,（2）解节点方程,求各管管段流量（P个）,（3）解环方程,求各环校正流量值（L个）,本 章 重 点,1、明确计算的两个课题 2 、节点流量求法 3 、两种管网流量分配方法及特点 4 、经济流速概念 本 章 难 点 流量分配及管径确定; 三个稳定流方程组,谢 谢！,
