管道和水泵簡易及算法(一)

中國建筑工業(yè)出版社

目錄

一、幾點(diǎn)說明....................................................................1

第一題這本書有什麼用處？.................................................1

第二題管道的直徑怎樣叫法？................................................1

第三題怎樣選擇管道材料？...............................................3

二、管道水力計(jì)算................................................................5

第四題什麼叫做管道的流量？怎樣計(jì)算管道的流量？........................5

第五題在流速相等的條件下，以200管子的流量是DglOO管子的流量的幾倍？.6

第六題有沒有簡單的方法，可以記住各種管子的大致流量？................7

第七題管道里的流速有沒有限制？.......................................7

第八題管道里的流量不變，他的流速會(huì)不會(huì)變化？........................8

第九題壓力和流速究竟有什麼關(guān)系？.....................................8

第十題壓力表上的壓力大小用公斤表示（例如2公斤的壓力），另外，我們又常說

多少高水柱壓力（例如5米高水柱的壓力），它們之間有什么關(guān)系？............9

第十一題壓力差和管道的阻力有什么不同？...............................9

第十二題管子的阻力怎樣計(jì)算？........................................10

第十三題怎樣使用鑄鐵管水力計(jì)算表？..................................11

第十四題表4的鑄鐵管水力計(jì)算表做了哪些簡化，會(huì)不會(huì)影響計(jì)算的準(zhǔn)確度？13

第十五題從鑄鐵管水力計(jì)算表可以找到那些規(guī)律？........................14

第十六題知道管道阻力的規(guī)律有什么用處？..............................15

第十七題怎樣具體利用表4進(jìn)行計(jì)算？..................................15

第十八題表4查不到的流量、流速和阻力，應(yīng)該怎樣計(jì)算？...............16

第十九題在實(shí)際工作中，究竟怎樣體現(xiàn)一段管道的壓力差產(chǎn)生一定的管道流速？

.....................................................................18

第二十題管道的總阻力包括哪些部分？...............................19

第二十一題管道的局部阻力應(yīng)該怎樣計(jì)算？..............................19

第二十二題究竟實(shí)際管道的阻力應(yīng)該怎樣計(jì)算？............................20

第二十三題局部水頭損失（局部阻力）的計(jì)算比較麻煩，有沒有簡化的計(jì)算方法？24

第二十四題在一條用口徑的管道上，兩頭的壓力差定了后，管道里的流量和流速也

就定了。..................................................................24

那么，管道兩頭真正的壓力究竟反映什么要求？..............................24

第二十五題鋼管的阻力能不能用表4來計(jì)算？.............................25

第二十六題小管徑鋼管的阻力怎樣計(jì)算？..................................26

第二十七題鑄鐵管水力計(jì)算表（表4）對(duì)于其它的管材和流動(dòng)物資的阻力計(jì)算由沒有

用處？....................................................................27

第二十八題蒸汽管的流量和阻力怎樣計(jì)算？................................28

第三十題混凝土排水管道的流量和流速怎樣計(jì)算？.........................31

三、水泵選擇...................................................................34

第三十一題什么叫作水泵的總揚(yáng)程？......................................34

第三十二題什么叫作水泵的吸水揚(yáng)程？....................................34

第三十三題水泵的型號(hào)怎樣表示法？......................................35

第三十四題水泵的性能包括哪些項(xiàng)目？...................................36

第三十五題怎樣從水泵型號(hào)，估計(jì)出水泵的流量？.........................40

第三十六題怎樣選擇水泵的型號(hào)？........................................41

第三十七題再作設(shè)備計(jì)劃的時(shí)候，管線還未定，怎樣選水泵？...............42

第三十八題離心式水泵為什么能吸水？....................................43

四、管件........................................................................45

第三十九題光滑萬頭的長度（即彎曲部分）怎樣定？怎樣計(jì)算？...............45

第四十題焊接彎頭的尺寸是怎樣定的？下料總長度怎樣計(jì)算？...............46

第四十一題斷節(jié)的長度怎樣計(jì)算？........................................48

第四十二題為了在鋼管上畫出斷節(jié)，必須先畫出斷節(jié)的展開圖來，展開圖是怎樣畫

出來的？.................................................................50

第四十三題應(yīng)用表18焊接彎頭尺寸和表19斷節(jié)展開尺寸時(shí)，應(yīng)注意哪些問題？53

第四十四題三通和四通的管件展開圖怎樣畫法？............................53

第四十五題異徑管（同圓心的大小頭）的展開圖怎樣畫法？...................57

第四十六題偏心異徑管（偏心的大小頭）的展開圖怎樣畫法？.................58

第四十七題為什么要計(jì)算鋼管受熱后膨脹的長度？應(yīng)該怎樣計(jì)算？..........60

第四十八題方形伸縮器的尺寸是怎樣決定的？怎樣選用？...................60

一、幾點(diǎn)說明

第一題這本書有什麼用處？

管道工人和新參加管道設(shè)計(jì)、施工人員、在實(shí)際工作中，經(jīng)常碰到一些管道和水泵方

面的設(shè)計(jì)和計(jì)算問題，但在這方面還沒有比較通俗的參考書。作者針對(duì)這一情況編寫了這

本書。書中除介紹有關(guān)管道和水泵的基本知識(shí)外，還列出了有關(guān)管道和水泵設(shè)計(jì)、計(jì)算的

基本數(shù)據(jù)?？勺鳛橐槐竞喴讌⒖假Y料使用。

全書共有四十八個(gè)題例，包括三個(gè)基本內(nèi)容：第一、管道簡易設(shè)計(jì)和計(jì)算方法，以室

外給水鑄鐵管為主，但也介紹了工業(yè)鍋爐蒸汽管及其它一些常用管道的計(jì)算知識(shí)；跌入、

水泵的選型；第三、在管道安裝過程中經(jīng)常碰到的一些問題，如鋼制管道零件的加工尺寸

及蒸汽管道伸縮器的選用數(shù)據(jù)等，鋼制管件包括彎頭管、三通管、四通管（以下簡稱彎頭、

三通、四通）以及同心、偏心大小頭異徑管等。

第二題管道的直徑怎樣叫法？

管道的直徑有兩種叫法，一種叫它的內(nèi)徑，一種叫它的外徑。

鑄鐵管和一般的鋼管（指白鐵管或黑鐵管，又稱水、煤氣管）的內(nèi)徑又叫做公稱通徑,

用Dg表示，D是代表直徑的意思，g是“公”字拼音的第一個(gè)字母。一般說，管子直徑是它

的內(nèi)徑，用毫米表示。例如：直徑100毫米的管子，可以表示成DJ00管子。但要注意管子

的真正內(nèi)徑和它的公稱通徑往往是不相等的，有的相差比較大。當(dāng)我們計(jì)算管子橫斷面的

準(zhǔn)確面積時(shí)，就應(yīng)該用真正的內(nèi)徑，不能用公稱通徑。

另外，還有一種叫法，把管子叫成幾時(shí)的管子。時(shí)，讀稱英寸。1時(shí)可以折合成25毫

米，所以DJ00的管子也叫做4時(shí)管。

表1-1列出白鐵管和黑鐵管管徑的對(duì)照尺寸（白鐵管指鍍鋅鋼管，黑鐵管指一般鋼管）。

從表中看出DJ00的管子，真正的內(nèi)徑為106毫米，DJ50毫米的管子，真正內(nèi)徑為156毫

米。表1-2為普通壓力鑄鐵管（簡稱普壓鑄鐵管）的部分管徑的尺寸對(duì)照。由表中可以看

出，這種鑄鐵管的公稱通徑和它們的真正內(nèi)徑是一致的。

白鐵,手和黑鐵管尺寸表1-1

公稱通徑De英制外徑壁厚真正內(nèi)徑

（毫米）（時(shí)）（毫米）（毫米）（毫米）

103/8172.2612.5

151/221.252.7515.75

203/426.752.7521.25

25133.53.2527.0

321/42.253.2533.75

4017a483.541

502603.553

652'A75.53.7568.0

80388.5480.5

10041144106

15061654.5156

鑄鐵管（普通壓力）尺寸表1-2

公稱通英制砂型離心鑄鐵管砂型立式鑄鐵管

徑外徑壁厚真正內(nèi)外徑壁厚真正內(nèi)

Dg時(shí)）（毫米）（毫米）徑（毫米）（毫米）徑

（毫米）（毫米）（毫米）

753———91.08.076.0

1004———117.08.5100.0

1506———168.09.0150.0

2008217.68.8200.0217.69.8198.0

25010268.89.4250.0268.810.4248.0

30012320.210.1300.0320.211.1298.0

35014371.610.8350.0371.611.8348.0

40016423.011.5400.0423.012.5398.0

45018474.412.2450.0474.413.2448.0

50020525.812.9500.0525.813.9498.0

表1-1和表1-2列出的各種管道，承受的工作壓力都是7.5公斤/厘米）是一種常用的

管道，所以叫做普壓管。當(dāng)工作壓力增加或減少，管壁就要相應(yīng)地加厚或減薄。但這種高

壓和低壓的管道，它們的外徑和公稱通徑相同的普壓管的外徑是一樣的，所以，管壁的加

厚或減薄只是引起真正內(nèi)徑的縮小和加大。

內(nèi)徑大致相同的同一種管道，它們的外徑都是相同的，這使管道尺寸的一般規(guī)律。這

也就是公稱通徑和真正內(nèi)徑不一致的原因。再鑄鐵管和一幫昂觀眾，由于壁厚變化不大，

公稱通徑的數(shù)值比較簡單，用起來也方便，所以采用公稱通徑的叫法。但由于管壁變化幅

度較大的管道，一般就不采用公稱通徑的叫法了。無縫鋼管就是典型例子。

同一外徑的無縫鋼管，它的壁厚有十幾種的規(guī)格。例如，外徑108毫米的無縫鋼管，

壁厚從3亳米一直到9毫米，真正的內(nèi)徑在102?90毫米范圍內(nèi)變化，這樣，就沒有一個(gè)

合適的尺寸可以代表內(nèi)徑。所以無縫鋼管的規(guī)格一般用“外徑x壁厚”來表示。例如108

x4和108x6的無縫鋼管，外徑皆為108亳米，壁厚分別為4及6毫米。管壁很厚的無縫

鋼管只用在壓力很高的管道上。其管壁厚度都在3.5?8毫米范圍內(nèi)，而且只應(yīng)用于蒸汽管

道和制造管道零件。可參考表10及表18等的無縫鋼管尺寸。

為什麼不按公稱通徑加工管子的內(nèi)徑呢？因?yàn)?，加工管子時(shí)把管子的外徑制造成一樣

大小好做接頭，但當(dāng)管子承受的壓力不同的時(shí)候，就要改變管壁的厚度，這樣，管子的內(nèi)

徑就相應(yīng)地發(fā)生變化了。所以，不要按公稱通徑加工管子的內(nèi)徑。

第三題怎樣選擇管道材料？

表2是一個(gè)選擇管道的參考資料。表中：白鐵管指鍍鋅鋼管，黑鐵管指一般鋼管；R

表示公稱壓力（P代表壓力，g代表“公”字拼音的第一個(gè)字母），單位為公斤/厘米z；t表

示攝氏溫度的度數(shù)；R最高為13公斤/厘米）指一般工業(yè)鍋爐的壓力。某一種管材所適用

的范圍，在表中由不同的面積形狀反映出來。例如，室外管道輸送公稱壓力9?13公斤/厘

米2的飽和蒸汽，從兀25到DJ50應(yīng)用無縫鋼管；從125到DJ50的白鐵管和黑鐵管可以用

于室內(nèi)、外的凝結(jié)水和室內(nèi)給水；兀25和兀50的白鐵管和黑鐵管可以用于室內(nèi)、外的熱水

和給水;Ds80以上的室外給水管應(yīng)用鑄鐵管和石棉水泥管；瓦80到DJ50的熱水管應(yīng)用無縫

鋼管。

管道材料的選擇表2

流動(dòng)壓力Pg室內(nèi)Dg公稱通徑（毫米）

(kg/cm2或

)

物資及水溫t室外255080100150200250300400500

飽和RW8室內(nèi)

蒸汽Pg=9?室外無縫鋼

13管

凝室內(nèi)白螺旋縫電焊鋼管

結(jié)PW8或鐵

水室外管

熱PW8室內(nèi)黑無縫鋼管

水tW130'C及鐵

室外管

給PeWlO室內(nèi)

水TW50C室外

稀酸

p8=

稀堿2.5~6.0室內(nèi)硬聚氯乙烯

液

室內(nèi)鑄鐵管

雨水

室外陶土管

無室內(nèi)排水鑄鐵管鋼筋混凝土

生產(chǎn)

室外混凝土管

污水

陶土管、陶瓷管

壓室內(nèi)排水鑄鐵管、陶

生活

土管

污水

室外陶土管、混凝土管

二、管道水力計(jì)算

第四題什麼叫做管道的流量？怎樣計(jì)算管道的流量？

一根水管，在一定的時(shí)間內(nèi)，流過一定體積的水，這個(gè)水的立方米的數(shù)值就是管子的流量。例

如，在一小時(shí)內(nèi)流過1立方米的水，就叫做1小時(shí)1立方米的流量，用米3/時(shí)表示流量的單位（時(shí)

間也可改用1秒，1分甚至1天，體積也可以改用升或毫升等，這樣可以組成其它的流量單位，如

米3/秒、升/秒等）。管子里的流量，是由管子的橫斷面的面積和水流的速度相乘得來的。每小時(shí)的

流量公式如下：

流量=3600x管子面積x流速

管子面積=3.14x（半徑產(chǎn)

或管子面積=0.785x（半徑產(chǎn)

式中流量單位為米3/時(shí)；流速單位為米/秒；半徑或直徑單位為米；3600是1小時(shí)折合成的

秒數(shù)。因?yàn)槊娣e（米2）x流速（米/秒）的結(jié)果得米3/秒，指1秒鐘內(nèi)的流量，因此，折

合成1小時(shí)的流量米3/時(shí)，就要乘上3600這個(gè)數(shù)。

例1DglOO的管子，流速為1米/秒時(shí)，流量是多少？

解流量=3600x管子面積x流速。先把直徑換算成米，管子面積

=0.785x=0.（7.815x=0?00785米二

則流量=3600x0.00785x1=28.3米3/時(shí)

注意，上式不僅適用于水，也適用于其它液體或氣體。如果管道里流的是水，我們計(jì)算的就是

多少米7時(shí)的水，如果流的是蒸汽，我們算得的就是多少米3/時(shí)的蒸汽。

流量，也可以用重量來表示。因?yàn)?米3的水恰好是1噸，所以我們又把水管的1米3/時(shí)的流

量，說成1噸/時(shí)的流量。例1,如果說的是水管，28.3噸/時(shí)。但如果說的是蒸汽管，就不能把1

米3/時(shí)說成1噸/時(shí)了，因?yàn)?立方米蒸汽只有幾公斤重，而且蒸汽的重量是隨它的壓力變化的，例

如，壓力為10公斤/厘米,的蒸汽，每立方米只有3.5公斤重，1米3/時(shí)的蒸汽流量只合5.5公斤/

時(shí)。因此，如果28.3米7時(shí)，是蒸汽流量，就應(yīng)該說成28.3x5.5=156公斤/時(shí)。

從上式可知，在管子直徑已定的情況下，如果管子里的流速變化的時(shí)候，流量也要跟著變化。

變化的關(guān)系如下式:

流量0給甲

例21/100的管子，當(dāng)流速為1米/秒，流量為28.3噸/時(shí)，求流速2米/秒時(shí)，流量是多少？

解：流量^色卷量甲

流速甲

則：2米/秒流量=慎卷/=56.附酎

第五題在流速相等的條件下，D.200管子的流量是DglOO管子的流量的幾倍？

由于直徑200是直徑100的兩倍，所以，有人往往會(huì)誤認(rèn)為2200管子的流量也是DJOO管子

流量的兩倍，這是錯(cuò)誤的。正確答案：以200管子的流量是D/00管子流量的4倍。這是從下列公式

推算出來的：

大管子流野（WMt）2x

De200管子和DJ00管子分別代表大管子和小管子，所以：

DJOO淹=喘衿g

=22XD；007^

=4義QI00席

上面公式，實(shí)際是管道流量公式的一個(gè)應(yīng)用，因?yàn)閺牧髁抗娇傻?/p>

大管子流量=3600x0.785x（大管子直徑）2x流速

小管子流量=3600x0.785x（小管子直徑）2x流速

利用數(shù)學(xué)的演算方法，把兩個(gè)公式的兩邊相除，得：

大管子流量QOOxo.785x（大管子直徑徑流速大管件直V

小管子流量小管價(jià)直0.785x（小管子鬣）2*流速、徑J

然后再用小管子流量乘等式的兩邊，就得大管子流量的計(jì)算公式。這一公式還可以寫成：

小管子流量=（篝近量

因此，我們知道，在流速相等的情況下，一根加200管子可以頂4根DslOO管子使用，一根

Dg500管子可以頂4根Dg250管子使用（這里沒有考慮阻力不相等的問題,參看第十五題）。同樣計(jì)算：

口8200管子流量=產(chǎn)?海量

=42>4）,0管子流量

=16xDg50管？■流量

這也就是說，一根￡200管子可以頂16根150管子使用。從上述情況看出，當(dāng)兩根管子流速相等

時(shí)，兩根管子的流量各自與其直徑的平方成正比。

第六題有沒有簡單的方法，可以記住各種管子的大致流量？

有的，如果我們記住DJOO為30噸/時(shí)，再利用管徑與流量的關(guān)系，其他管徑的管子流量就可

以推算出來了。如兀200管子的流量為2晨30=120噸/時(shí)，以300管子的流量為32x30=270噸/時(shí)，

Dg50管子的流量為（毀『X30=（』）2x30=7.5噸A寸，Dg25的管子流量為

1002

251

（——）2X30=（-）2X30=1.9噸時(shí)。

1004

這30噸/時(shí)的流量是怎樣來的？我們已知，當(dāng)流速為1米/秒時(shí)，DJ00管子的流量是28.8噸/

時(shí)，那麼流量30噸/時(shí)的流速，只比1米/秒稍大一些，因此粗算時(shí)，我們可以認(rèn)為流速也是1米/

秒，這樣好記又好算。

同樣，記住DJ00管子流量30噸/時(shí)的流速是1米/秒，其他流速的流量，也可以利用流速和流

2

量的關(guān)系算出來。例如，當(dāng)流速提高為2米/秒時(shí)，流量就是‘X30=60噸的，當(dāng)流速降為0.5米

/秒時(shí)，流量就是『X30=15噸片j。因此，DJ00管子的流量算出來，其它管徑的流量也就同樣可

以算出來。

第七題管道里的流速有沒有限制？

管道里流速的大小是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問題，同樣的管子，管子大流速就小，這時(shí)雖然輸送水的電費(fèi)低

了（參看下面流速與阻力的關(guān)系），但管子的費(fèi)用就高了。相反，如果管子很小，雖然管子價(jià)錢低了，

但經(jīng)常輸送水的電費(fèi)高了。所以，這中間有一個(gè)最合算的流速（見表3）。

流速一般限制范圍表3

適用條件流速（米/秒）

D>500ri.s

室外長距離管線g

Dg<5000.5~1

D>2002~2.5

水泵出水管g

Dg<2001.5~2

D>2001.2~L5

水泵吸水管g

Dg<200ri.2

車間一般管線1.5~2

表3的流量限制反映兩條規(guī)律，第一、管徑大的，流速可以用得高一點(diǎn)；第二、管道短的，流

速也可以用得高一點(diǎn)。這時(shí)在一般條件下的參考。在特殊的情況下無論大官或小管，流速最大可以

到2米/秒?3米/秒，也可以小到0.3米/秒。這要結(jié)合施工情況和管道長度以及水泵等具體工程條

件靈活掌握。

第八題管道里的流量不變，他的流速會(huì)不會(huì)變化？

這個(gè)問題應(yīng)該附加兩個(gè)條件才提得明確，第一、管子直徑?jīng)]有變化；跌入、在管道上沒有支管

進(jìn)水，也沒有支管出水。有了這兩個(gè)條件可以得出答案：在這條管道上，任何一處的流速都是相等

的，并且不會(huì)變化。

為什麼流速不變呢？因?yàn)榱髁渴怯闪魉俸兔娣e決定的，流量、流速和面積是互相配套的，這三

個(gè)因素中，流量和面積不變，流速也不會(huì)發(fā)生變化。

這個(gè)問題的提出是因?yàn)椋寒?dāng)管子流水的時(shí)候，管道上每一處的壓力都是不同的（從壓力表上可

以看出來），往往會(huì)使人錯(cuò)誤認(rèn)為，流速和壓力一樣，也會(huì)跟著變化。

第九題壓力和流速究竟有什麼關(guān)系？

管道里的壓力是順著水流的方向逐漸變小的。但是，管道的流速在流量不變的時(shí)候卻是不變的。

我們討論壓力與流速的關(guān)系，實(shí)際是指管道上兩點(diǎn)間的壓力差和兩點(diǎn)間流速的關(guān)系。因?yàn)?，?dāng)管道

兩點(diǎn)間的長度固定不變后，決定管道兩點(diǎn)間的流速是兩點(diǎn)的壓力差，而不是某一出單獨(dú)的壓力絕對(duì)

大小值。壓力差大的時(shí)候，流速就一定大。反之，流速減小，壓力差也一定變小了。在弄清楚壓力

差和流速的關(guān)系前，應(yīng)該先把壓力的概念和單位搞清。

第十題壓力表上的壓力大小用公斤表示（例如2公斤的壓力），另外，我們又常說多少高水柱壓

力（例如5米高水柱的壓力），它們之間有什么關(guān)系？

我們一般說2公斤壓力，這只是為了說起來方便，但不確切，嚴(yán)格地說，應(yīng)該是2公斤/厘米2,

這是指在一個(gè)平方厘米的面積上壓有2公斤的力量，包括了一個(gè)面積的因素在里面。說得更確切一

點(diǎn)，這是一個(gè)壓力強(qiáng)度。知道這個(gè)壓力強(qiáng)度之后，在任何大小面積上，壓的力量就可以算出來了。

例如，在2厘米z上就有2x2=4公斤力量，在10厘米2的面積上就有2x10=20公斤力量。

水柱的高度，怎樣能折合成公斤/厘米z的壓力單位呢？這只要把壓在1厘米z面積上水柱的重

量算出來就成了。例如，5米水柱在1厘米2面積上的體積為500（厘米）x1（厘米2）=500厘米：重

量為0.5公斤（因?yàn)?000厘米3水就是1升水，中1公斤），所以5米水柱就折合成0.5公斤/厘米2

的壓力。

這里提出了一個(gè)重要的換算問題，10米水柱壓力折合成多少公斤/厘米”10米水柱在1厘米2

面積上的體積為10x100厘米x1厘米'loo。厘米三1升，重1公斤，所以10水柱壓力恰好折合為

1公斤/厘米z的壓力。

1公斤/厘米z的壓力相當(dāng)于10米水柱的壓力，這時(shí)一個(gè)重要換算關(guān)系。根據(jù)這個(gè)關(guān)系，我們就

可以進(jìn)行許多壓力的換算。例如，0.1公斤壓力折合成0.1x10米=1水柱的壓力，100毫米水柱（即

為0.1米水柱）的壓力折合成0.1x1/10=0.01公斤的壓力。

為什麼要用水柱高來表示壓力呢？這有兩個(gè)原因:一個(gè)是為了便于計(jì)算阻力（這在以下問題中解

答）。另一個(gè)是使我們對(duì)于壓力有一個(gè)概念。例如，一個(gè)10米水深的池子，池子底上的壓力就是10

米水柱。同樣，如果水管的壓力是1公斤/厘米z,也就是10米水柱的壓力。這個(gè)10米水柱高怎樣

體現(xiàn)呢？我們?nèi)绻谒艿拇怪狈较蚪右桓茏?就可以看見這根垂直管子里的水位上升到10米的

高度。這就給出了一個(gè)形象的概念。

總的說來，公斤/厘米z這個(gè)壓力單位給的是一個(gè)抽象的概念。米（水柱）這個(gè)壓力單位給出了一

個(gè)形象的概念。水力學(xué)上又把水柱高度叫做水頭，所以，把5米水柱的壓力也就說成5米水頭。

第十一題壓力差和管道的阻力有什么不同？

我們?cè)诠艿郎夏骋稽c(diǎn)接一個(gè)壓力表，所測得的讀數(shù)就是那一點(diǎn)的壓力。在水流動(dòng)的時(shí)候，管道

上的壓力是沿著水流的方向逐漸變小的。例如，在水泵的DJ50出水管上壓力是2公斤/厘米2,但

到距這點(diǎn)200米遠(yuǎn)的地方壓力，可能下降成1.5公斤/厘米2。這2-1.5=0.5公斤/厘米z就是兩點(diǎn)間

的壓力差。這個(gè)壓力差相當(dāng)于5米水柱，所以，把5米水柱的壓力也就說成5米水頭。

這5米水柱到哪里去了呢？因?yàn)椋谶@200米管道里流動(dòng)的過程中，水與管壁的摩擦以及水

域水之間的摩擦而消耗掉了。所以，水力學(xué)把這5米水柱的壓力差叫做水頭損失。它反映了長200

米管道的阻力，或者說，在長200米的DJ50管道的水流過程中，由于管道的阻力，產(chǎn)生了5米的

水頭損失。管道的阻力和壓力差（或水頭損失）在數(shù)值大小上是相等的，但管道阻力指的是本質(zhì)的東

西，壓力差指的是阻力所產(chǎn)生的現(xiàn)象。由于管道阻力只能通過壓力差才能測出來，所以說，壓力差

與流速的關(guān)系，實(shí)際是指管子阻力與流速的關(guān)系。也就是說，必須知道一段管道兩頭的壓力差和這

段管道的長度，才能算出管子每1米的阻力和這段管道里的流速來。

必須指出，決定流速是管道兩點(diǎn)間的壓力差，而不是某一處的壓力大小。因此，如果壓力差不

變（也就是管道的阻力不變），流速也就不變。如上例，這段長200米的DJ50管道兩頭的壓力，如

果分別換成4公斤/厘米,及3.5公斤/厘米z或者10公斤/厘米z及9.5公斤/厘米2,由于壓力差仍

然是0.5公斤/厘米,所以管子里的流速也就保持不變。至于2公斤/厘米二4公斤/厘米,及10

公斤/厘米z這些壓力本身所引起的差異，我們?cè)诘诙}討論

第十二題管子的阻力怎樣計(jì)算？

管子的阻力是用試驗(yàn)求得的，如公式：

管道阻力=管道長度x管道1米的阻力

管道1米的阻力=阻力系數(shù)x（流速/

第一個(gè)公式，說明管道的阻力和它的長度成正比例。10米管子的阻力就是1米管子的10倍。

所以，1米管子的阻力知道了，乘上管長，就得出管道的總阻力。

第二個(gè)公式，說明怎樣計(jì)算1米管子的阻力。從公式可以看出1米管子的阻力與流速的平方成

正比例。阻力系數(shù)是通過試驗(yàn)求得的，它本身可以寫成一個(gè)復(fù)雜的公式。如兩根管子的材料（包括管

壁粗糙度相同）、管徑和在館子里流動(dòng)的物質(zhì)（例如都是水）以及溫度都是一樣的話，那么用試驗(yàn)求出

的阻力系數(shù)大小也是不變的。如果管子里流動(dòng)的物質(zhì)不變，管徑變了或者管子里面管壁的粗糙程度

也變了，那么阻力系數(shù)也就變了。同樣一根管子，雖然它的管徑和管壁的粗糙程度式固定了的如果

用來輸送蒸汽，那么，它的阻力系數(shù)就和輸送水時(shí)的阻力系數(shù)不一樣。阻力系數(shù)的公式為什么復(fù)雜

呢？就因?yàn)樗仨毞从尺@些變化的規(guī)律。

在設(shè)計(jì)時(shí)，我們不是從頭去計(jì)算每根管子的阻力系數(shù)，而是從已經(jīng)計(jì)算好的表格中，查出管子

1米的阻力（見表4-1及表4-2）.

第十三題怎樣使用鑄鐵管水力計(jì)算表？

表4,是從1968年中國工業(yè)出版社出版的《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第四冊(cè)，室外給排水——管渠水

力計(jì)算圖表》編制成的，包括以500管徑以下的管子，可供一般計(jì)算使用。

表4中的流量，列出了兩種單位，一種是升/秒，一種是米3/時(shí)。表4-1的流量按升/秒成整數(shù)

排列的，表4-2的流量按米$/時(shí)成整數(shù)排列的，以便于查用。1升/秒合3.6米3/時(shí)，所以，表4-1

的第一個(gè)流量2升/秒=2x3.6=7.2米3/時(shí)。

從表4第一豎行，某一管徑向右查，就可以在某一個(gè)流量的下面，找到相應(yīng)的流速和阻力。

在本書以后的敘述中，表4都是指表4-1說的，個(gè)別處引用表4-2時(shí)，則特別注明。

例查DJOO鑄鐵管，在流量25.2米3/時(shí)及50.4米3/時(shí)的流速和阻力？

解有DJ00一行向表的右方找，在流量25.2米3/時(shí)的下面查到流速為0.91米/秒，每米阻力

為18.6毫米水柱，在50.4噸/時(shí)流量下查到流速為1.8米/秒，阻力為71.6毫米水柱。

知道每1米阻力后，管道的總阻力就可以用管子的長度乘每1米的阻力求得。例如，在流量25.2

米7時(shí)，管長100米，求DJ00管道阻力為：

100x18.6=1860毫米=1.86米

在流量為50.4噸/時(shí)，管長100米時(shí)，求DglOO管道的阻力為：

100x71.6=7160毫米=7.16米

注意，表4中阻力損失單位為毫米，計(jì)算時(shí)要換算成米。

鑄鐵管水力計(jì)算表（流量以升/秒整數(shù)計(jì)算）

表4-1

來3/時(shí)7.210.814.41821.625.232.439.650.461.27290

流量

升/秒23456791114172025.0

流速0.460.70.931.21.41.62.12.6

D-5

阻力816.728.44361.583.7138207

流速0.390.520.650.780.911.21.41.s2.22.6

阻力46.7101418.629.944.271.6106146

流速0.340.40.520.630.811.21.4

Dgl50

阻力1.92.53.95.68.712.516.926.1

流速0.350.450.550.640.8

Dg4UU

阻力1.42.1346

流速0.410.51

UgZJU

阻力1.32

流速

D300

g阻力

流速

D350

g阻力

流速

D400

g阻力

流速

Dg450

阻力

流速

DgjOO

阻力

米3/時(shí)1081441802162523243965046127209001080

流量

升/秒304050607090110140170200250300

流速

Dg7o

阻力

流速

D100

g阻力

流速1.72.32.9

Dgl50

阻力37.766.9105

流速11.31.61.92.32.9

UgZUU

阻力8.414.422.632.544.273.1

流速0.630.8211.21.41.92.32.9

D250

g阻力2.84.67.19.913.522.333.353.9

流速0.430.570.710.8611.31.622.42.8

阻力1.11.92.83.95.28.312.420.129.641

流速0.420.520.620.730.941.11.51.82.12.6

阻力0.91.31.82.43.85.58.913.118.128.2

流速0.40.480.560.720.881.11.41.622.4

Dg400

阻力0.70.91.222.84.46.58.91420.1

流速0.440.570.690.881.11.31.61.9

D450

g阻力0.71.11.62.53.54.87.510.7

流速0.460.560.710.8711.31.5

D500

g阻力0.60.91.52.12.84.36.1

鑄鐵管水力計(jì)算表（流量以米3/時(shí)整數(shù)計(jì)算）

表4-2

來3/時(shí)510152025304050607()8090

流量

升/秒1.42.84.25.56.98.311.113.916.619.422.225.0

流速0.330.650.981.31.61.92.6

阻力4.214.731.151.781.3118211

流速0.360.550.720.91.11.41.82.12.8

DglOO

阻力3.57.31218.125.64570.6101138

流速0.320.40.480.630.790.951.11.31.4

Dgl50

阻力1.62.43.45.68.613.215.92126.1

流速0.350.440.530.620.710.8

D200

g阻力1.422.83.74.86

流速