管道流量、流速壓損計算

1、3流考慮）（給排水管網(wǎng)一般按湍湍流：過渡流層流：流態(tài)40004000200020001ReRe:Re.7512212vh Dvh Dvh 2.湍流光滑區(qū)較小或管壁較光滑）（管徑湍流過渡區(qū)較大或管壁較粗糙）（管徑區(qū)）湍流粗糙去（阻力平方湍流Re=vd/Re=vd/4有壓流：水體沿流程整個周界與固體壁面接觸，而無自由液面（壓力流、管流）無壓流：水體沿流程一部分周界與固體壁面接觸，其余與空氣接觸，具有自由液面（重力流、明渠流）5恒定流：水體在運動過程中，其各點的流速與壓力不隨時 間而變化，而與空間位置有關(guān)的流動稱為恒定流非恒定流：水體在運動過程中，其流速與壓力不與空間位 置有關(guān)，還隨時間的而變化的流

2、動稱為非恒定流6均勻流：水體在運動過程中，其各點的流速與方向沿流程 不變的流動稱為均勻流非均勻流：水體在運動過程中，其各點的流速與方向沿流 程變化的流動稱為非均勻流7水頭：指的是單位質(zhì)量的流體所具有的能量除以重力加速度，一般用h或H表示，常用單位為米（m）水頭位置水頭：流體所處的高程，Z壓力水頭：p/ （-流體的重度，單位體積流體的重力，G/V)流速水頭：v2 /2g單位：m測壓管水頭8水頭損失：流體克服阻力所消耗的機械能水頭損失沿程阻力:受固定邊界限制做均勻流動局部阻力:固定邊界發(fā)生變化，引起流速分布或方向發(fā)生變化，從而集中發(fā)生在較短范圍的阻力9管渠的沿程水頭損失常用謝才公式計算沿程阻力系數(shù)

3、228 (m) 2CggvDlhf(m) lRCvilh22f對于圓管滿流，沿程水頭損失可用達西公式計算RiCv 101.舍維列夫公式1.2m/s v867. 010.001824g 1.2m/s v D0.00214g 3 . 03 . 00.3vD111.2m/s v 867. 010.000912v 1.2m/s v D0.00107v 3 . 03 . 121.32lvDlhf沿程阻力系數(shù)228 (m) 2CggvDlhf將上述公式帶入達西公式122.海曾威廉公式1348 / 16.13 3148.0852.113.0表海曾威廉粗糙系數(shù)流量，式中PCsmqqCgDww13lDCqhwf

4、87.4852.1852.167.10 沿程阻力系數(shù)228 (m) 2CggvDlhf將上述公式帶入達西公式143.柯爾勃洛克-懷特公式2349)(-eRe462.47 .3lg21 Re462.48 .14lg71.17 875.0875.0表，管壁當量粗糙度或PmDeReC154.巴甫洛夫斯基公式巴甫洛夫斯基公式明渠流、非滿流管道 33表P49， )10.0(75.013.05 .2 粗糙系數(shù)式中BBBBynnRnynRC16lRvnhyBf1222 將上述公式帶入謝才公式(m) 22lRCvhf175.曼寧公式曼寧公式 33表P49， 6 粗糙系數(shù)BnnRC18lDqnhlRvnhff3

5、33. 522333. 12229.10 或?qū)⑸鲜龉綆胫x才公式(m) 22lRCvhf19公式名稱適用條件推導(dǎo)公式舍為列夫公式舊金屬管，湍流，滿圓管流，不適用管壁光滑或粗糙達西公式海曾-威廉公式管比較光滑，湍流，圓管滿流達西公式柯爾勃洛克-懷特公式各種湍流（滿與不滿，光滑與不光滑）謝才公式巴普洛夫斯基公式明流渠和非滿流管道，特別是較粗糙的管道謝才公式曼寧公式明渠和較粗糙的管道謝才公式20給水排水管道計算時水流流態(tài)均按照湍流考慮給水排水管道用得最多的是圓管給水排水管道計算一般按照恒定流考慮如果管道截面在一定距離內(nèi)不變且沒有轉(zhuǎn)彎和交匯，則管內(nèi)流動按照均勻流考慮，水頭損失按照沿程水頭損失公式計算

6、（謝才公式、達西公式）；非均勻流（即管截面發(fā)生變化、轉(zhuǎn)彎、匯合)采用局部水頭公式計算沿程阻力系數(shù)228 (m) 2CggvDlhf(m) lRCvilh22fRiCv 61Rn1C213 32 23 3 局部水頭損失計算局部水頭損失計算g2vh2m22(m) lRCvilh22f6Rn1CRiCv計算時給出管徑，可通過P52 表3-5查出相應(yīng)的過水斷面積和水力半徑注意：1.污水管道按照非滿流計算，雨水管道和合流制管道按照滿流計算2.排水管的最小設(shè)計流速：對于污水管當管徑500mm，為0.7m/s；當管徑500mm，為0.8m/s00BvvQAQ23上述公式中謝才系數(shù)C如采用曼寧公式計算，則可寫

7、成KiiRACvAQ非滿流管渠內(nèi)的水流狀態(tài)基本上都處于阻力平方區(qū)，接近于均勻流，所以在非滿流管渠的水力計算中都采用均勻流公式：RiCv K稱為流量模數(shù)2132iRn1AvAQ2132iRn1v 241.串聯(lián)等效為一條直徑為d，長度為l=l1+l2+ln的管道，管道中的流量相同251.并聯(lián)等效為并聯(lián)管道的長度長度為，總流量等于各管道中的流量相加26將局部水頭損失等效于一定長度的管道（稱為當量管道長度ld）的沿程水頭損失即令其局部水頭損失與當量管道長度的沿程水頭損失相等（圓管滿流）局部水頭損失g2v2 lRCvd22）（22Cg8 g2vDl沿程水頭損失=2dCg8ddl27u在給水排水管網(wǎng)中，沿程水頭損失一般與流速的多少次方成正比，為什么？u對于非滿流而言，管渠的充滿度越大過流能力越強嗎，為什么？沿程阻力系數(shù)228 (m) 2CggvDlhf(m) lRCvilh22fRiCv 61Rn1C2132iRn1AvAQ2132iRn1v g2v22dCg8ddl28計算：圓形污水管道直徑600mm，管壁粗糙系數(shù)n=0.014，管底坡度i=0.0024。求最大設(shè)計充滿度時的流速v和流量q已知某管道直徑為700mm，長度800m，管壁粗糙系數(shù)n=0.013，管道上有45彎頭2個，直流三通3個，全開閘閥2個，輸水流量為480L/s，計算沿程水頭損失和