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1、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/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Chezy这里：Q断面水流量m3/sC Chezy 糙率系数mi/2/sA断面面积m2R 水力半径mS 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/sf arcy-Weisbach水头损失
2、系数无量纲l 道长度md 一道内径mmv 道流速m/sg 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、水压平安的条件下，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510%，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
3、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i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。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
4、阻力过渡区。海曾一威廉公式适用紊流过渡区，其中水头损失与流速的1.852次方成比例过渡区水 头损失h*V1.752.0。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，在欧洲与日本广泛应用，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，而这两个公式只适 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，前一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。而现在国内采用的金属管道已普遍采用
5、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根本不再采用。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，先采用旦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，又可以方便的 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，?室外给水设计标 准?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输配水管道、配水管网水力
6、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，表达形式也不一样。摩阻 系数是一个未知数，应由试验确定。但实际应用时，一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A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。每种管材都有一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
7、和选择其他计算公式参数时，经常用到当量粗糙度。2摩阻系数入摩阻系数入可应用在不同的阻力特征区，不同区间入的数值不一样。在紊流的光滑区， 入数值仅与雷诺数Re有关，且随雷诺数Re的增大而减小；在紊流过渡区与雷诺 数Re和相对粗糙度A/d两个因素有关；在紊流粗糙区仅和相对粗糙度A/d有关， 只要管材与管径确定即相对粗糙度A/d确定，在该区入数值应为定值。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，旦一般情况n的取值范围宜 大于0.010，否那么计算成果误差较大。海曾一威廉系数Ch海曾一威廉系数适用紊
8、流过渡区，Ch取值范围宜大于120，否那么计算成果误差较大。紊流粗糙区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其中y采用巴甫洛夫公式计算，假设y=l/6即为曼宁公式，这时冈一一 1 3.1 ?室外给水设计标准?GBJ13-86修编建议沿程水头损失摩阻系数、n、Ch取值见表管道沿程水头损失n Ch 值表2管道种类n粗糙系数Ch海曾-威廉系数mm当量粗糙度钢管、铸铁管水泥砂浆内衬120-130涂料内衬130-140旧钢管、旧铸铁管未做内衬混凝土管预应力砼管PCP110-130预应力钢筒砼管PCCP120-140现浇矩形混凝土管渠道化学管材聚乙烯管、聚氯乙烯 管、玻璃钢夹砂管等，内衬涂塑 管140-150结论：沿程水头损失计算是输配水管道设计的根底，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标准水力计算方法
