各種管道水頭損失的簡便計算公式

1、各種管道水頭損失的簡便計算公式(879)摘要：從計算水頭損失的最根本公式出發(fā)，將各種管道的計算公式加以推導，得出 了計算水頭損失的簡便公式，使得管道工程設(shè)計人員從繁瑣的計算中解脫岀來，提 高了工作效率。關(guān)鍵詞：水頭損失塑料管鋼管鑄鐵管混凝土管鋼筋混凝土管在給水工程應(yīng)用中經(jīng)常要用到水頭損失的計算公式，一般情況下計算水頭損失都 是從水力摩阻系數(shù)入等基本參數(shù)出發(fā)，一步一步的代入計算。其實各個公式之間是 有一定的聯(lián)系的，有的參數(shù)在計算當中可以抵消。如果公式中只剩下流速、流量、 管徑這些基本參數(shù)，那么就會給計算者省去不少的麻煩。在此我們充分利用了各參 數(shù)之間以及水頭損失與水溫的關(guān)系，將公式整理簡化，供大

2、豕參考。1、PVCU、PE的水頭損失計算根據(jù)埋地硬聚氯乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程規(guī)定，塑料管道沿程水頭損失hf應(yīng) 按下式計算：-兀（式式中入一K力摩阻系數(shù)；L管段長度（m）； di 一管道內(nèi)徑（m）；v平均流速（m/s）；g重力加速度，9.81m/s2o因考慮到在通常的流速條件下，常用熱塑性塑料給水管PVCU、PE管一般處于 水 力光滑區(qū)，管壁絕對當量粗糙度對結(jié)果的影響非常小或沒有影響，故水力摩 阻系數(shù) 入可按下式計算：片 0304瓦（式12）式中Re 雷諾數(shù)。雷諾數(shù)Re應(yīng)按下式計算：（式 1-3）式中Y水的運動粘滯度（FT13/S）,在不同溫度時可按表1米用表1水在不同溫度時的 丫值（X10-

3、6）從前面的計算可知，若要計算水頭損失，需將表 1中的數(shù)據(jù)代入，并逐步計 算，最少需要3個公式，計算較為繁瑣。為將公式和計算簡化，以減少工作量，特 推導如下：因具體工程水溫的變化較大，水力計算中通常按照基準溫度計算，然后根據(jù)具體 情況，決定是否進行校正。冷水管的基準溫度多選擇10Co當水溫為10C時的Y =1.31 X-6n3/s,代入式1-3得； （式 1-4）將式代入式0.304 _0.304x1.310159二鏟二嚴嚴3嚴（式!.5）再將式代入式1-1得:=兄V_0 304x1 31 -239 L y2二莎石嚴而嚴 山2x9.816.08xW4 X 仝:二（式 V6）,12393 取L為

4、單位長度時，hf即等同于單位長度的水頭損失i,所 以z = 0.000608 4Zdi（式 1-7）q -v又因為（式18）v二（式 1-9）7= 0X00608AA = 0.0006081.761! = 0.00093（式 1-10）現(xiàn)可用式7或式代替式式式和式13,式17適用于流速為 已知 的條件下，式10適用于規(guī)定流量的條件下。通過簡化公式，大大減少了計算量， 計算起來更加方便快捷。2、鋼管、鑄鐵管道的水頭損失計算均勻流沿程水頭損失的基本公式一達西公式心2g （式21）式中入一水力摩阻系數(shù)；L管段長度（m）;di 一管道內(nèi)徑（m）；v平均流速（m/s）；g重力加速度，9.81m/s2o根

5、據(jù)舍維列夫進行的鋼管及鑄鐵管的實驗，提出了計算過渡區(qū)及阻力平方區(qū)的阻 力，1 _0.0159A 丄 0.684 叮如注：此公式適用于丄以m計。討丄厶丿_00159八+ 0684嚴心我將式22代入式得：（式2-3）取L=1m,即沿程水頭損失hf為管道單位長度的水力坡降i,可得2 = 0.00081 （1 + AA0 （式 2-4）對新鑄鐵管（式 2-5）z = 0.00073 1.2m/s0.0210j0.3咼 以m計。（式28）同以上推導過程:JL=當 vv 1.2m/s.0.000912/. .0 867x032H （1 +）av（式 2-9）當 v 1.2m/s2 = 000107八廠（式

6、210）3、混凝土管、鋼筋混凝土管的水頭損失:對于鋼筋混凝土管，通常采用謝才公式計算水力坡度:- -（式 3-1）式中R水力半徑R =-對于圓管-（式32）C謝才系數(shù) （式33）n粗糙系數(shù),0.013-0.014o將式32、式3-3代入3-1式得:“3 一3 宀 H,1.33（式 3-4）z = 000107當 n=0.013 時，（式 3-5）q -v由 ：（式 3-6）v二（式 37）1 =0.001738得：”（式 3-8）1 = 0 00124A = 0.002016-A3?同理當n=0.014時（式3-9）4、結(jié)論計算熱塑性塑料管道PVC-U. PE管的水頭損失可用式17或式代替式式12和式13,式適用于流速為已知的條件下，式10適用于規(guī)定流量的條件下。計算鋼管和鑄鐵管水頭損失可用式2-4.式26、式29和式210等簡化公式。計算混凝土管和鋼筋混凝土管水頭損失可用式3-5.式38或式39代替式31、式32和式33等簡化公式。通過簡化公式，大大減少了計算量，計 算起 來更加方便快捷。注：以上公式中的i值均為水溫