各種管道水頭損失的簡(jiǎn)便計(jì)算公式

1、各種管道水頭損失的簡(jiǎn)便計(jì)算公式(879)摘要：從計(jì)算水頭損失的最根本公式出發(fā)，將各種管道的計(jì)算公式加以推導(dǎo)，得出 了計(jì)算水頭損失的簡(jiǎn)便公式，使得管道工程設(shè)計(jì)人員從繁瑣的計(jì)算中解脫岀來(lái)，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(jì)算公式，一般情況下計(jì)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(jì)算。其實(shí)各個(gè)公式之間是 有一定的聯(lián)系的，有的參數(shù)在計(jì)算當(dāng)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(huì)給計(jì)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(jiǎn)化，供大

2、豕參考。1、PVCU、PE的水頭損失計(jì)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(jì)算：-兀（式式中入一K力摩阻系數(shù)；L管段長(zhǎng)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(duì)當(dāng)量粗糙度對(duì)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(jì)算：片 0304瓦（式12）式中Re 雷諾數(shù)。雷諾數(shù)Re應(yīng)按下式計(jì)算：（式 1-3）式中Y水的運(yùn)動(dòng)粘滯度（FT13/S）,在不同溫度時(shí)可按表1米用表1水在不同溫度時(shí)的 丫值（X10-

3、6）從前面的計(jì)算可知，若要計(jì)算水頭損失，需將表 1中的數(shù)據(jù)代入，并逐步計(jì) 算，最少需要3個(gè)公式，計(jì)算較為繁瑣。為將公式和計(jì)算簡(jiǎn)化，以減少工作量，特 推導(dǎo)如下：因具體工程水溫的變化較大，水力計(jì)算中通常按照基準(zhǔn)溫度計(jì)算，然后根據(jù)具體 情況，決定是否進(jìn)行校正。冷水管的基準(zhǔn)溫度多選擇10Co當(dāng)水溫為10C時(shí)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(yán)嚴(yán)3嚴(yán)（式!.5）再將式代入式1-1得:=兄V_0 304x1 31 -239 L y2二莎石嚴(yán)而嚴(yán) 山2x9.816.08xW4 X 仝:二（式 V6）,12393 取L為

4、單位長(zhǎng)度時(shí)，hf即等同于單位長(zhǎng)度的水頭損失i,所 以z = 0.000608 4Zdi（式 1-7）q -v又因?yàn)椋ㄊ?8）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(guò)簡(jiǎn)化公式，大大減少了計(jì)算量， 計(jì)算起來(lái)更加方便快捷。2、鋼管、鑄鐵管道的水頭損失計(jì)算均勻流沿程水頭損失的基本公式一達(dá)西公式心2g （式21）式中入一水力摩阻系數(shù)；L管段長(zhǎng)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(jìn)行的鋼管及鑄鐵管的實(shí)驗(yàn)，提出了計(jì)算過(guò)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(jì)。討丄厶丿_00159八+ 0684嚴(yán)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(zhǎng)度的水力坡降i,可得2 = 0.00081 （1 + AA0 （式 2-4）對(duì)新鑄鐵管（式 2-5）z = 0.00073 1.2m/s0.0210j0.3咼 以m計(jì)。（式28）同以上推導(dǎo)過(guò)程:JL=當(dāng) vv 1.2m/s.0.000912/. .0 867x032H （1 +）av（式 2-9）當(dāng) 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(duì)于鋼筋混凝土管，通常采用謝才公式計(jì)算水力坡度:- -（式 3-1）式中R水力半徑R =-對(duì)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(dāng) n=0.013 時(shí)，（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(dāng)n=0.014時(shí)（式3-9）4、結(jié)論計(jì)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(jì)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(jiǎn)化公式。計(jì)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(jiǎn)化公式。通過(guò)簡(jiǎn)化公式，大大減少了計(jì)算量，計(jì) 算起 來(lái)更加方便快捷。注：以上公式中的i值均為水溫