管道水力摩阻系数计算方法

管道水力摩阻系数计算方法
管道水力摩阻系数计算方法

管道水力摩阻系数计算方法

关键词:管道水力摩阻系数计算方法

简介:概述了手工计算管道水力摩阻系数存在的问题,推荐一款自动计算管道水力摩阻系数的手机应用,并详细介绍了该应用的使用方法。

一、前言

手工计算管道水力摩阻系数常常由于数据计算量较大、难以正确选择流态而让设计者望而却步,特别是当设计参数,如管道直径、流体粘度、管道粗糙度等变化时,需要重复计算过程,费时费力。当流体流态处于混合摩擦区时,如使用简化计算公式,会导致计算误差较大,如使用隐形公式,由于需要迭代又无法手工计算。针对这个问题,现向大家推荐一款完全免费的管道水力摩阻系数计算手机应用,应用名称是“管泵综合计算”。该采用最新研究成果,选用最科学的流态划分方法和相应的计算公式进行管道流体的水力摩阻系数计算。

这款应用安装在Android(安卓)手机上,操作简单,只需要输入计算参数,就可直接得到计算结果,包括雷诺数、摩阻系数、管道摩阻、管道起始端压头等参数,重要的是该应用能够告诉用户详细的计算步骤和使用的计算公式。

二、优点

该应用的优点包括以下几点:

1、可随时随地计算,因为手机可随身携带,方便现场或野外使

用;

2、计算速度超快,即点即现,参数输入后,点击计算,计算结果即可呈现;

3、输入参数自动记忆,以备下次使用和对比;

4、流体粘度、密度,管道粗糙度即时查阅,方便参考和使用;

5、选用最科学的流态划分方法和相应流态的计算公式,计算结果贴合实际;

6、计算过程、计算方法即时查阅,方便报告编写。

三、使用方法

实际上该应用的功能很多,管道水力摩阻系数计算是其中一个模块,下面就详细介绍使用该应用如何计算管道水力摩阻系数。

下载安装后,会在手机上出现如下图标:

点击打开该APP,欢迎界面后会出现以下界面:

界面上列出了许多计算模块(手机不同一次可显示的模块数也不同,上下推拉可查看所有模块),其中最上面的就是管道水力摩阻系数计算模块(显示名称为“定长管线摩阻计算”):

点击图标或其下方的文字就可进入管道水力摩阻系数计算模块。

进入水力摩阻系数计算模块后(显示的是“定长管线摩阻计算”),可以看到,界面上已经给出了缺省的输入参数,根据自己的实际工况,对这些参数进行修改。可喜的是该应用能够自动保存这些修改后的参数,参数不因程序关闭、关机而丢失,下次重新运行程序,应用显示的是用户最后修改后的参数。请注意,输入参数时一定要看清单位,如流量单位为m3/h,管道长度单位为m,管道内径单位为mm,粗糙度单位为mm。

流体的粘度、密度和管道的粗糙度可点击相应行的“参考”按钮获得常用流体的在不同温度下的粘度和密度参考值以及常用管道的粗糙度参考值。

注意:粘度、密度和粗糙度的查询支持手势缩放。

参数修改完毕,点击开始计算按钮,就会立即得到计算结果,当然如果输入参数不正确,应用也会提示你,让你重新输入。计算完毕,向上推拉屏幕,就可看到全部计算结果。

可以看到,计算结果包含了管道水力摩阻计算的所有信息,从流速、雷诺数到流动状态、摩阻系数再到管道摩阻、首末端压力。是不是很简单,如果这些计算结果还不能令你解渴,那请点击屏幕底部的查看文档,你会看到一个完整的计算文档,包括输入参数、计算过程、计算依据和计算结果,就如同一篇管道水力摩阻计算的Word文档。

四、下载地址

在360手机助手、腾讯应用宝、百度手机助手、华为应用市场搜索“管泵综合计算”就可找到。这款应用可完全是免费的呦。

给水排水管道系统水力计算汇总

第三章给水排水管道系统水力计算基础 本章内容: 1、水头损失计算 2、无压圆管的水力计算 3、水力等效简化 本章难点:无压圆管的水力计算 第一节基本概念 一、管道内水流特征 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Re k,临界雷诺数大都稳定在2000左右,当计算出的雷诺数Re小于2000时,一般为层流,当Re大于4000时,一般为紊流,当Re介于2000到4000之间时,水流状态不稳定,属于过渡流态。 对给水排水管道进行水力计算时,管道内流体流态均按紊流考虑 紊流流态又分为三个阻力特征区:紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。 二、有压流与无压流 水体沿流程整个周界与固体壁面接触,而无自由液面,这种流动称为有压流或压力流。水体沿流程一部分周界与固体壁面接触,另一部分与空气接触,具有自由液面,这种流动称为无压流或重力流 给水管道基本上采用有压流输水方式,而排水管道大都采用无压流输水方式。 从水流断面形式看,在给水排水管道中采用圆管最多 三、恒定流与非恒定流 给水排水管道中水流的运动,由于用水量和排水量的经常性变化,均处于非恒定流状态,但是,非恒定流的水力计算特别复杂,在设计时,一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。 四、均匀流与非均匀流 液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动,称为均匀流;反之,液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动,称为非均匀流。从总体上看,给水排水管道中的水流不但多为非恒定流,且常为非均匀流,即水流参数往往随时间和空间变化。 对于满管流动,如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯,则管内流动为均匀流;而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时,管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变,水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算;满管流的非均匀流动距离一般较短,采用局部水头损失公式进行计算。

管道水力计算

管道水力计算 新大技术研究所:戴颂周 2012 年3 月2 日

目录 第一章单相液体管内流动和管道水力计算 (3) 第一节流体总流的伯努利方程 (3) 一、流体总流的伯努利方程 (3) 二、流体流动的水力损失 (3) 第二节流体运动的两种状态 (6) 一、雷诺实验 (6) 二、雷诺数 (7) 三、圆管中紊流的运动学特征—速度分布 (7) 四、雷诺数算图 (8) 第三节沿程水力损失 (9) 一、计算方法: (9) 第四节局部水力损失 (14) 第五节管道的水力计算 (17) 一、管道流体的允许流速(经济流速供参考) (17) 二、简单管道的水力计算 (19) 第二章玻璃钢管道水力计算 (20) 第一节玻璃钢管道水力计算公式 (20) 一、玻璃钢管道水力计算公式 (20) 二、管道水力压降曲线 (21) 三、常用液体压降的换算 (21) 四、常用管件压降 (23) 第二节油气集输管道压降计算 (24) 第三节玻璃钢输水管线的水力学特性 (25) 一、玻璃钢输水管水流量计算 (25) 二、玻璃钢输水管水击强度计算 (25) 第三章管道水力学计算中应注意的几个问题 (28) 一、热油管道的工艺计算 (28) 二、油水两相液体的工艺计算 (28) 三、地形变化时的水力坡降 (30)

第一章 单相液体管内流动和管道水力计算 第一节 流体总流的伯努利方程 一、流体总流的伯努利方程 1. 流体总流的伯努利方程式(能量方式) =++g c g P Z 22 1111αρw h g c g P Z +++22 2222αρ 2. 方程的分析 (1) 方程的意义 物理意义:不可压缩的实际流体在管道内流动时的能量守恒,或者说,上游机械能=下游机械能+能量的损失。 (2) 各项的意义 -21,z z 单位重量流体所具有的位能,或位置水头,m ,即起点、终点标高。-g p g p ρρ/,/21单位重量流体所具有的压能,或压强水头,m ;即P 1 P 2为起点、 终点液流压力,-g c g c 2/,2/2 22211αα单位重量流体所具有的动能,或速度水头, m ;即C 1 C 2为液流起、终点的流速。 -21,αα单位重量流体的动能修正系数;-w h 单位重量流体流动过程的水力损失,m 。 二、流体流动的水力损失 1. 水力损失的计算 液体所以能在管道中流动,是由于泵或自然位差提供的能量。液体流动过程中与各种管道、阀件、管件发生摩擦或撞击而产生阻力。同时液体质点间的互相摩擦和撞击也要产生阻力。为了使液体继续流动,就必须供给能量,以克服这些阻力。用于克服液流阻力的能量,就是管路摩阻损失。水力损失一般包括两项,即沿程损失 f h 与局部损失 m h 。因此,流体流动时上、下游截面间的总水力损失 w h 应等于两截面间的所有沿程损失与局部损失之和,即

流体力学 第五章 压力管路的水力计算资料

流体力学第五章压力管路的水力计算

第五章压力管路的水力计算 主要内容 长管水力计算 短管水力计算 串并联管路和分支管路 孔口和管嘴出流 基本概念: 1、压力管路:在一定压差下,液流充满全管的流动管路。(管路中的压强可以大于大气压,也可以小于大气压) 注:输送气体的管路都是压力管路。 2、分类: 按管路的结构特点,分为 简单管路:等径无分支 复杂管路:串联、并联、分支 按能量比例大小,分为 长管:和沿程水头损失相比,流速水头和局部水头损失可以忽略的流动管路。短管:流速水头和局部水头损失不能忽略的流动管路。

第一节管路的特性曲线 一、定义:水头损失与流量的关系曲线称为管路的特性曲线。 二、特性曲线 l l L g V d L g V d l l g V d l d l g V d l g V h h h f j w + = = + = ?? ? ? ? ? + = + = + = 当 当 当 其中, 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 λ λ λ λ λ ζ (1) 把2 4 d Q A Q V π = = 代入上式得: 2 2 5 2 2 2 28 4 2 1 2 Q Q d g L d Q g d L g V d L h w α π λ π λ λ= = ? ? ? ? ? = = (2) 把上式绘成曲线得图。 第二节长管的水力计算 一、简单长管 1、定义:由许多管径相同的管子组成的长输管路,且沿程损失较大、局部损失 较小,计算时可忽略局部损失和流速水头。 2、计算公式:简单长管一般计算涉及公式 2 2 1 1 A V A V=(3) f h p z p z+ + + γ γ 2 2 1 1 = (4) g V D L h f2 2 λ = (5) 说明:有时为了计算方便,h f的计算采用如下形式:

水流量计算公式

水管网流量简单算法如下: 自来水供水压力为市政压力大概平均为0.28mpa。 如果计算流量大概可以按照以下公式进行推算,仅作为推算公式, 管径面积×经济流速(DN300以下管选1.2m/s、DN300以上管选1.5m/s)=流量如果需要准确数据应按照下文进行计算。 水力学教学辅导 第五章有压管道恒定流 【教学基本要求】 1、了解有压管流的基本特点,掌握管流分为长管流动和短管流动的条件。 2、掌握简单管道的水力计算和测压管水头线、总水头线的绘制,并能确定管道的压强分布。 3、了解复杂管道的特点和计算方法。 【容提要和学习指导】 前面几章我们讨论了液体运动的基本理论,从这一章开始将进入工程水力学部分,就是运用水力学的基本方程(恒定总流的连续性方程、能量方程和动量方程)和水头损失的计算公式,来解决实际工程中的水力学问题。本章理论部分容不多,主要掌握方程的简化和解题的方法,重点掌握简单管道的水力计算。 有压管流水力计算的主要任务是:确定管路过的流量Q;设计管道通过的流量Q所需的作用水头H和管径d;通过绘制沿管线的测压管水头线,确定压强p沿管线的分布。 5.1 有压管道流动的基本概念 (1)简单管道和复杂管道 根据管道的组成情况我们把它分为简单管道和复杂管道。直径单一没有分支而且糙率不变的管道称为简单管道;复杂管道是指由两根以上管道组成管道系统。复杂管道又可以分

为串联管道、并联管道、分叉管道、沿程泄流管和管网。 (2) 短管和长管 在有压管道水力计算中,为了简化计算,常将压力管道分为短管和长管: 短管是指管路中水流的流速水头和局部水头损失都不能忽略不计的管道; 长管是指流速水头与局部水头损失之和远小于沿程水头损失,在计算中可以忽略的管 道为,一般认为( )<(5~10)h f %可以按长管计算。 需要注意的是:长管和长管不是完全按管道的长短来区分的。将有压管道按长管计算,可以简化计算过程。但在不能判断流速水头与局部水头损失之和远小于沿程水头损失之前,按短管计算不会产生较大的误差。 5.2简单管道短管的水力计算 (1)短管自由出流计算公式 (5—1) 式中:H 0是作用总水头,当行近流速较小时,可以近似取H 0 = H 。 μ称为短管自由出流的流量系数。 (5—2) (2)短管淹没出流计算公式 (5—3) 式中:z 为上下游水位差,μc 为短管淹没出流的流量系数 (5—4) 请特别注意:短管自由出流和淹没出流的计算关键在于正确计算流量系数。我们比较短管自由出流和淹没出流的流量系数(5—2)和(5—4)式,可以看到(5—2)式比(5—4)式在分母中多一项“1”,但是计算淹没出流的流量系数μc 时,局部水头损失系数中比自由出流多一项管道出口突然扩大的局部水头损失系数“1”,在计算中不要遗忘。 (3)简单管道短管水力计算的类型 简单管道短管水力计算主要有下列几种类型: 1)求输水能力Q:可以直接用公式(5—1)和(5—3)计算。 2)已知管道尺寸和管线布置,求保证输水流量Q 的作用水头H 。 这类问题实际是求通过流量Q 时管道的水头损失,可以用公式直接计算,但需要计算管流速,以判别管是否属于紊流阻力平方区,否则需要进行修正。 3)已知管线布置、输水流量Q 和作用水头H ,求输水管的直径 d 。 j h g v ∑+22 02gH A c Q μ=ζλμ∑++= d l 11 z g A c Q 2μ=ζλμ∑+=d l c 1

给水部分水力计算

2.2给水系统 2.2.1 给水用水定额及时变化系数 本设计建筑用水主要为住宅部分和商场卫生间。因为本商住楼一层商业区用 水量由市政供水管网直接供水,住宅区采用水泵并联分区供水的方式。参考《建 筑给水排水设计规范》 (GB50015-2003)的有关规定的用水量标准及时变化系数,本设计中采用的用 水量标 准见表2-1: 用水量表2-1 序号用水类别用水量标准使用单位数使用时间时变化系数 1 住宅200L/人.d 476人1 2 2.5 2 商场6L/m2.d 1210m224 1.5 注:在此住宅用水人数是按每套房 3.5 人计 2.2.2 最高日用水量 Q d=m·q d ? 式中:Q d——最高日用水量,L/d; m——用水单位数; q d——最高日生活用水定额,(L/人·d) 则: Q d1=m1·q d1=476×200=95200L/s=95.2m3/d Q d2=m2·q d2=1210×6=7260L/s=7.26m3/d 未预见用水量按总用水量的10%计算,即: Qd'=10%×(Q d1+Q d2)=(95.2+7.26)=10.25m3/d 2.2.3则本建筑的最高日用水量为: Q d=Q d1+Q d2+Q d'=95.2+7.26+10.25=112.71m3/d Q h=K h·Q p 式中: Q h——最大小时用水量,m3/h; K h ——小时变化系数; Q p ——平均小时用水量,m3/h 。 则: Q h1=K h1·Q p1=2.5×95.2÷24=9.58m3/h Q h2=K h2·Q p2=1.5×7.26÷24=0.45m3/h Q'=10%(Qh1+Q h2)=(Q h1+Q h2)=10%(9.58+0.45)=1.00m3/h Q h=Q h1+Q h2+Q'=9.58+0.45+1.00=11.00m3/h 2.2.4设计秒流量 进行给水管网最不利管段的水力计算,目的是算出各管段的设计秒流量,各

空调水管水力计算

一、空调水系统的设计原则: 1、力求水力平衡; 2、防止大流量小温差; 3、水输送符合规范要求; 4、变流量系统宜采用变频调节; 5、要处理好水系统的膨胀与排气; 6、解决好水处理与水过滤; 7、切勿忽视管网的保冷与保温效果。 二、冷冻水、冷却水管的计算 1、压力式水管道管径计算 D=103πνL 4(mm ) 公式中 L------水流量(m 3/s ) v-------计算流速(m/s ) 一般水管系统的管内水流速可参考表13-12的推荐值取用 表13-13选择。 2、直线管段的阻力计算 Δh=d l λ×2 2v ρ=R ×l 式中Δh---长度为l (m )的直管段的摩擦阻力(Pa ) λ---水与管内壁间的摩擦阻力系数; l----直管段的长度(m ); d----管内径(m ); ρ----水的密度(kg/m 3),当4℃时为1000kg/m 3 R-----长度为1m 直管段的摩擦阻力(Pa/m ) 三、空调设备流量计算 由Q=CM ΔT 可得出:M=Q/C*ΔT (Kg/S ) Q-----空调制冷或制热量(Kw ) C-----水的比热容,4.2KJ/Kg*℃ ΔT---进出空调设备的供回水温差,ΔT =T G -T H 四、风机盘管选择 1、计算室内空调冷负荷Q (W ),简单依单位面积指标及经验估算。 2、考虑机组的盘管用后积垢积尘对传热的影响,对空调冷负荷要进行修正,冷负荷应乘以系数a 仅冷却使用 a=1.10 作为加热、冷却两用 a=1.20 仅作为加热用 a=1.15 3、依据空调冷负荷选择风机盘,一般按中档运行能力选择。 4、校核风量:L=) (3600s n h h Q -ρ L-----风机盘管名义风量(m 3/h )

燃气管道水力计算

1.高压、中压燃气管道水力计算公式: Z T T d Q L P P 0 5 210 2 2 2 110 27.1ρ λ ?=- 式中:P 1 — 燃气管道起点的压力(绝对压力,kPa ); P 2 — 燃气管道终点的压力(绝对压力,kPa ); Q — 燃气管道的计算流量(m 3/h ); L — 燃气管道的计算长度(km ); d — 管道内径(mm ); ρ — 燃气的密度(kg/m 3);标准状态下天然气的密度一般取0.716 kg/m 3。 Z — 压缩因子,燃气压力小于1.2MPa (表压)时取1; T — 设计中所采用的燃气温度(K ); T0 — 273.15(K )。 λ— 燃气管道的摩擦阻力系数; 其中燃气管道的摩擦阻力系数λ的计算公式: 25 .06811.0??? ? ??+ =e R d K λ K — 管道内表面的当量绝对粗糙度(mm );对于钢管,输送天然 气和液化石油气时取0.1mm ,输送人工煤气时取0.15mm 。 R e — 雷诺数(无量纲)。流体流动时的惯性力Fg 和粘性力(内摩擦 力)Fm 之比称为雷诺数。用符号Re 表示。层流状态,R e ≤ 2100;临界状态,R e =2100~3500;紊流状态,R e >3500。 在该公式中,燃气管道起点的压力1P ,燃气管道的计算长度L ,燃气密度ρ,燃气温度T ,压缩因子Z 为已知量,燃气管道终点的压力2P ,燃气管道的计算流量Q ,燃气管道内径d 为参量,知道其中任意两个,都可计算其中一个未知量。 如燃气管道终点的压力2P 的计算公式为: ZL T T d Q P P 0 5 210 2 1210 27.1ρ ?-= 某DN100中压输气管道长0.19km ,起点压力0.3MPa ,最大流量1060 m 3/h ,输气温度为20℃,应用此公式计算,管道末端压力2P =0.29MPa 。

管道摩擦阻力计算

长距离输水管道水力计算公式的选用 1. 常用的水力计算公式: 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算,目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有: 达西(DARCY )公式: g d v l h f 22 **=λ (1) 谢才(chezy )公式: i R C v **= (2) 海澄-威廉(HAZEN-WILIAMS )公式: 87 .4852.1852.167.10d C l Q h h f ***= (3) 式中h f ------------沿程损失,m λ―――沿程阻力系数 l ――管段长度,m d-----管道计算内径,m g----重力加速度,m/s 2 C----谢才系数 i----水力坡降; R ―――水力半径,m Q ―――管道流量m/s 2 v----流速 m/s C n ----海澄――威廉系数 其中大西公式,谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄-威廉公式影响参数较小,作为一个传统公式,在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中 ,与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2. 规范中水力计算公式的规定 3. 查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范,针对不同的设计条件,推荐采用的水力 计算公式也有所差异,见表1: 表1 各规范推荐采用的水力计算公式

3.1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式,该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ值的确定是水头损失计算的关键,一般采用经验公式计算得出。舍维列夫公式,布拉修斯公式及柯列勃洛克(C.F.COLEBROOK)公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。舍维列夫公式的导出条件是水温10℃,运动粘度1.3*10-6 m2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广.

摩擦系数及其计算

精心整理达芬奇1508年提出假设,摩擦系数一般为0.25 阿芒汤1699年,摩擦系数0.3 比尤里芬格1730年,摩擦系数0.3 库伦,十八世纪,确定压力对摩擦系数的影响,并求出几种材料配合的摩擦系数的不同数值。 俄国,科捷利尼科夫、彼得罗夫,十九世纪中叶,摩擦偶件的摩擦系数并非不变 摩擦系数影响因素: 1材料本性及摩擦表面是否有膜(润滑油、氧化物、污垢) 2静止接触的延续时间 3施加载荷的速度 4 5 6 7压力 8 9 1 2 3 1 2 3 4 5 6 滑动摩擦系数,克服两物体相对移动的阻力(超出初位移的范围以外)所耗费的切向力对应接触物体所受压力载荷的比率。 滚动阻力系数,··· 库伦方程,采用的滚动摩擦系数 T——滚动摩擦力,r——圆柱体的半径,P——接触物体所受压力 接触面积、粗糙度、载荷的影响 由于固体表面的粗糙度及波纹度,使得两个固体表面总是在个别的点上发生接触。 两个相互叠合的表面只是在其某些凸部发生接触,而这些凸部的总接触面积只占接触轮廓所限定的总表面面积的极小部分。随着压力增大,接触面积增大。凸部的直径几分之一微米至30~50微米(高度小于80微米)。

载荷增大,各点的直径增大,随后面积的增大主要是由于接触点数目的增多。 名义(几何)接触面积——由接触物体的外部尺寸描绘出来. 轮廓接触面积——由物体的体积压皱所形成的面积;真实面积即轮廓接触面上;轮廓接触面积与压力载荷有关。 真实(物理)接触面积——物体接触的真实微小面积总和,也是压力载荷的函数,并且在名义面积尺寸的1/100000至1/10的范围内变化,由接触表面的机械性能及粗糙度而定。 接触点的总数目及每一个接触点的尺寸随着载荷的增大而增大,但当载荷继续增大时,接触面积的增大主要是依靠接触点的数目的增加,尺寸几乎不再变化。 对于粗糙表面来说,需要耗费更大的力,使凸部变形,从而获得一定的接触面积;光滑表面,凸部变形不大时,就能获得很大的接触面积(试验知,光滑表面的接触点上的应力约为材料硬度的一半,粗糙表面的接触点应力为硬度的2-3倍)。 L a =δ=若认为第三个量度中所有凸部具有相同的截面轮廓,则lb S ?=,b ——被研究表面的宽度。但若凸部具有球形,则单个接触面积相应的等于2l π?。若认为接触点具有相同的半径,则2S r n ?π=。 为得出真实面积,除总宽度外,必须有个别点的半径方面的数据, 在第一种和第二种情况下,真实接触面积与互相接近程度成正比。 令()S x ??=,当0x =,()P x S ?=;当x h =,()0x ?=。 S P ——轮廓投影图的基础面积,称为计算接触面积,但x ——棒的高度,相对于经过最短的棒 的零位截面而言的。 令棒上的单位载荷q 为绝度压缩(x-a )的函数,即

过渡区摩擦系数λ的计算公式

过渡区摩擦系数λ的计算公式水力计算是暖通空调工程设计中最基本的计算任务之一。当流体在圆管中的流动状态处于光滑区和过渡区时,其摩擦阻力系数λ的计算公式均需用迭代法逼近求解。若设计中手边没有适用的水力计算表,需自己临时计算制表时,则计算起来相当麻烦。其中,光滑管区已有其他学者提出的足够精确的计算公式,而在过渡区,虽也有学者提出计算公式,但计算误差相当大。为此,笔者在实践中总结出一公式。 公式表达为:λ=β(K/d+58/R e)^0.29 ,式中R e为雷诺数;K为绝对粗糙度,mm;d为圆管内径,mm;β为过渡区λ的计算系数,见下表。用该公式计算,误差很小,在常用范围内最大误差不超过1%。 过渡区λ的计算系数β值表

此表完成于2003年3月11日星期二下午6时52分,从而使用Excell进行采暖水力计算速度和准确性达到了一个新水平。

PPR,PE-X,PAP三种不同塑料管材的沿程损失计算 经过实际测试塑料管中的沿程损失理论计算公式与实际有明显的差距,具体分析如下: 由于管材原材料差别及制造工艺不同所致。铝塑复合管的内壁材料一般是聚乙烯(PE),或交联聚乙烯(PE-X),与交联聚乙烯(PE-X)管的材质相近或相同,水力条件也相近,故水头损失也相近并均大于理论计算值,而PP-R管是以聚丙烯(PP)和1%~7%的乙烯为原料,采用气相共聚法均匀聚合而成,其水力条件比PE-X和PAP更优,因此,水头损失小于理论计算值。 各修正系数如下:对于PE-X和PAP管的沿程水头损失计算时,乘以1.12的修正系数。对于PP-R管的沿程水头损失计算时,乘以0.947的修正系数。 另通过试验证实PE-X ,PAP和PP-R管的沿程水头损失比钢管的沿程水头损失小得多,流速越大水头损失减少的幅度也越大。 此数据取自《给水排水》-2003-8期。另本期还有大空间的《南京国际展览中心》消防给水设计的有关高大空间用雨淋系统的介绍。

管道水力摩阻系数的计算

管道水力摩阻系数的计算 Черникин,A.B. Черникин,A.B.:管道水力摩阻系数的计算,油气储运,1999,18(2)26~28。 摘要介绍了计算水力摩阻系数λ的通用公式,在分析现有计算摩阻系数公式的基础上,借助于专门的过渡函数,求出了新的通用式。推荐可实际应用于管道水力计算的公式λ=0.11[(Z+ε+C1.4)/(115 C+1)]1/4,该公式可完全避免确定液体流动区域的程序,适用于任一雷诺数Re和不同管子相对粗糙度ε,排除了由于自身连续性而导致不同区域边界上λ数值不一致的情况。 主题词管道水力摩阻系数计算方程 一、管道水力摩阻系数计算的改进 完善各种管道(原油管道、天然气管道、水管道等)的水力计算,可以通过提高计算精度或使计算公式通用化等途径来实现。进行水力计算所需重要参数之一,便是水力摩阻系数λ,一般情况下它是以下两个参数的函数:雷诺数Re和管子相对粗糙度ε。依据这些参数的数值,管道内流体流动划分为不同区域(状态),对于每个区域都有计算λ的公式,以及确定区域边界的所谓雷诺数过渡值。 在分析现有计算系数λ的公式和寻求通用计算式的基础上,借助专门的过渡函数,求得以下形式新的通式: (1) 这一公式覆盖所有的流动区域,即在管输液体和气体介质时,用于计算任一Re和ε时的λ。公式中的参量具有如下数值:对于液体,α=0.11,C=1.4,γ=68/Re,A=(28 γ)10,B=115,n=4;对于气体介质,α=0.077,C=1.5,γ=79/Re,A=(25 γ)10,B=76,n=5。 比较式(1)和常用的斯托克斯公式、Aльтшуль公式、俄罗斯天然气科学研究院公式(做为特例,针对不同流动区域,由式(1)很容易求得这些公式)计算λ的结果,它们完全吻合。最大的偏差(不超过1.7%)发生在层流与湍流过渡区边界上。在其它情况下,偏差甚小。

输水管道水力计算公式

输水管道水力计算公式 1.常用的水力计算公式: 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算,目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有: 达西(DARCY )公式: g d v l h f 22 **=λ (1) 谢才(chezy )公式: i R C v **= (2) 海澄-威廉(HAZEN-WILIAMS )公式: 87 .4852.1852.167.10d C l Q h h f ***= (3) 式中 h f -----------沿程损失,m λ----------沿程阻力系数 l -----------管段长度,m d-----------管道计算内径,m g-----------重力加速度,m/s 2 C-----------谢才系数 i------------水力坡降; R-----------水力半径,m Q-----------管道流量m/s 2 v------------流速 m/s C n -----------海澄―威廉系数 其中达西公式、谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄-威廉公式影响参数较小,作为一个传统公式,在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中 ,与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2.规范中水力计算公式的规定 3.查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范,针对不同的设计条件,推荐 采用的水力计算公式也有所差异,见表1: 表1 各规范推荐采用的水力计算公式

3.1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式,该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ值的确定是水头损失计算的关键,一般采用经验公式计算得出。舍维列夫公式,布拉修斯公式及柯列勃洛克(C.F.COLEBROOK )公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。 舍维列夫公式的导出条件是水温10℃,运动粘度1.3*10-6 m 2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用较广. 柯列勃洛可公式)Re 51.27.3lg(21 λ λ+?*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式,该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合,适用范围为4000

通风阻力_计算公式汇总 2

1、 巷道几何参数的测算 (1)梯形: 断面积 SL=H L *B L 周长 U L (2) 半圆拱: 断面积 S L =(H L -0.1073B L )*B L 周长 U L =3.84* (3)三心拱: 断面积 S L =(HL-0.0867B L )*B L 周长 U L (4)圆形: 断面积 S L =π*R 2 周长 U L =2*π*R (5)矩形: 断面积 S L = H L * B L 周长 U L =2*(H L +B L ) 式中: S L —巷道断面面积,m 2 U L —巷道断面周长,m ; H L —巷道断面全高,m ; B L —巷道断面宽度或腰线宽度,m ; R —巷道断面圆半径,m ; π—圆周率,取3.14159。 以上有关参数均通过实测获取,而巷道各分支长度由地测部门提供。 2、 巷道内风量的计算 (1)两测点之间巷道通过的风量按如下原则确定: Q=(Q i +Q i+1)/2 , m 3/min (2)井巷内风量、风速按以下公式计算: Q L =S L *V L , m 3/min V L =((S-0.4)/S )*(a X+ b ) , m 3/min 式中: Q L --井巷内通过的风量,m 3/min ; S L (S )--井巷断面面积,m 2 V L --井巷内平均风速,m/min X —表风速,m/min a 、 b —风表校正系数 3 井巷内空气密度的计算 湿空气密度用下列公式计算: i b i=d 0.0348(Pi 0.379P )273.15+t ?-ρ , kg/ m 3 式中:i ρ—测点i 处湿空气密度(i ?≠0), kg/ m 3 Pi --测点i 处空气的绝对静压(大气压力),Pa ; d t --测点i 处空气的干温度,℃; i ?--测点i 处空气的相对湿度,%; P b —测点i 处d t 空气温度下的饱和水蒸气压力,Pa 。

流量与管径、力、流速之间关系计算公式

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1.5米/秒。 流量=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 这里: Q ——断面水流量(m3/s) C ——Chezy糙率系数(m1/2/s) A ——断面面积(m2)

R ——水力半径(m) S ——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: h f——沿程水头损失(mm3/s) f ——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲) l ——管道长度(m) d ——管道内径(mm) v ——管道流速(m/s)

g ——重力加速度(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、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适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5~10%,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,工程设计宜采用数值做

通风阻力计算公式汇总

通风阻力计算公式汇总

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1、 巷道几何参数的测算 (1)梯形: 断面积 SL=H L *B L 周长 U L =4.16*L S (2) 半圆拱: 断面积 S L =(H L -0.1073B L )*B L 周长 U L =3.84*L S (3)三心拱: 断面积 S L =(HL-0.0867B L )*B L 周长 U L =4.10*L S (4)圆形: 断面积 S L =π*R 2 周长 U L =2*π*R (5)矩形: 断面积 S L = H L * B L 周长 U L =2*(H L +B L ) 式中: S L —巷道断面面积,m 2 U L —巷道断面周长,m ; H L —巷道断面全高,m ; B L —巷道断面宽度或腰线宽度,m ; R —巷道断面圆半径,m ; π—圆周率,取3.14159。 以上有关参数均通过实测获取,而巷道各分支长度由地测部门提供。 2、 巷道内风量的计算 (1)两测点之间巷道通过的风量按如下原则确定: Q=(Q i +Q i+1)/2 , m 3/min (2)井巷内风量、风速按以下公式计算: Q L =S L *V L , m 3/min V L =((S-0.4)/S )*(a X+ b ) , m 3/min 式中: Q L --井巷内通过的风量,m 3/min ; S L (S )--井巷断面面积,m 2 V L --井巷内平均风速,m/min X —表风速,m/min a 、 b —风表校正系数 3 井巷内空气密度的计算 湿空气密度用下列公式计算: i b i=d 0.0348(Pi 0.379P )273.15+t ?-ρ , kg/ m 3 式中:i ρ—测点i 处湿空气密度(i ?≠0), kg/ m 3 Pi --测点i 处空气的绝对静压(大气压力),Pa ; d t --测点i 处空气的干温度,℃;

管道摩擦阻力计算资料

精品文档长距离输水管道水力计算公式的选用常用的水力计算公式:.1目前工程设计中普遍采用的管道水力计供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算,: 算公式有DARCY)公式:达西(2v?l??h 1)(f g?d2 chezy)公式:谢才(v?C?R?i(2) 海澄-威廉(HAZEN-WILIAMS)公式: 1.852?l?10.67Qh? 3)(f1.8524.87C?d h式中h------------沿程损失,m fλ―――沿程阻力系数 l――管段长度,m d-----管道计算内径,m 2 m/sg----重力加速度, C----谢才系数 i----水力坡降; R―――水力半径,m 2 m/sQ―――管道流量v----流速m/s C----海澄――威廉系数n其中大西公式,谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄-威廉公式影响参数较小,作为一个传统公式,在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中,与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2.规范中水力计算公式的规定 3.查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范,针对不同的设计条件,推荐采用的水力计算公式也有所差异,见表1: 表1 各规范推荐采用的水力计算公式 精品文档.

4.公式的适用范围: 3.1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式,该式适用于任何截λ值的确定是水头损失计面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数算的关键,一般采用经验公式计算得出。舍维列夫公式,布拉修斯公式及柯列勃洛克(C.F.COLEBROOK)公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。 -62舍维列夫公式的导出条件是水温10℃,运动粘度1.3*10 m/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广. 1?2.51?lg()2??? (Δ为当量粗糙度,Re为雷诺数柯列勃洛可公式)是 3.7d??Re 根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式,该式实际上 精品文档. 精品文档8大量的试是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合,适用范围为4000

水流量计算公式

水力学教学辅导 第五章 有压管道恒定流 【教学基本要求】 1、了解有压管流的基本特点,掌握管流分为长管流动和短管流动的条件。 2、掌握简单管道的水力计算和测压管水头线、总水头线的绘制,并能确定管道内的压强分布。 3、了解复杂管道的特点和计算方法。 【内容提要和学习指导】 前面几章我们讨论了液体运动的基本理论,从这一章开始将进入工程水力学部分,就是运用水力学的基本方程(恒定总流的连续性方程、能量方程和动量方程)和水头损失的计算公式,来解决实际工程中的水力学问题。本章理论部分内容不多,主要掌握方程的简化和解题的方法,重点掌握简单管道的水力计算。 有压管流水力计算的主要任务是:确定管路中通过的流量Q ;设计管道通过的流量Q 所需的作用水头H 和管径d ;通过绘制沿管线的测压管水头线,确定压强p 沿管线的分布。 5.1 有压管道流动的基本概念 (1) 简单管道和复杂管道 根据管道的组成情况我们把它分为简单管道和复杂管道。直径单一没有分支而且糙率不变的管道称为简单管道;复杂管道是指由两根以上管道组成管道系统。复杂管道又可以分为串联管道、并联管道、分叉管道、沿程泄流管和管网。 (2) 短管和长管 在有压管道水力计算中,为了简化计算,常将压力管道分为短管和长管: 短管是指管路中水流的流速水头和局部水头损失都不能忽略不计的管道; 长管是指流速水头与局部水头损失之和远小于沿程水头损失,在计算中可以忽略的管 道为,一般认为( )<(5~10)h f %可以按长管计算。 需要注意的是:长管和长管不是完全按管道的长短来区分的。将有压管道按长管计算,可以简化计算过程。但在不能判断流速水头与局部水头损失之和远小于沿程水头损失之前,按短管计算不会产生较大的误差。 5.2简单管道短管的水力计算 (1)短管自由出流计算公式 (5—1) 式中:H 0是作用总水头,当行近流速较小时,可以近似取H 0 = H 。 μ称为短管自由出流的流量系数。 j h g v ∑+22 02gH A c Q μ=μ= l 1

水力计算公式选用

水力计算公式选用 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

长距离输水管道水力计算公式的选用 1.常用的水力计算公式: 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算,目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有: 达西(DARCY )公式: g d v l h f 22 **=λ (1) 谢才(chezy )公式: i R C v **= (2) 海澄-威廉(HAZEN-WILIAMS )公式: 87 .4852.1852.167.10d C l Q h h f ***= (3) 式中h f ------------沿程损失,m λ―――沿程阻力系数 l ――管段长度,m d-----管道计算内径,m g----重力加速度,m/s 2 C----谢才系数 i----水力坡降; R ―――水力半径,m Q ―――管道流量m/s 2 v----流速 m/s

C n----海澄――威廉系数 其中大西公式,谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄-威廉公式影响参数较小,作为一个传统公式,在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中,与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2.规范中水力计算公式的规定 3.查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范,针对不同的设计条件,推荐采用的水力计算公式也有所差异,见表1: 表1 各规范推荐采用的水力计算公式

4.公式的适用范围: 3.1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式,该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ)公式均是针对工业管道条件计算λ值的着名经验公式。 舍维列夫公式的导出条件是水温10℃,运动粘度*10-6 m 2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广. 柯列勃洛可公式 )Re 51 .27.3lg( 21 λ λ +?*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式,该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合,适用范围为4000

阀门流量系数与流阻系数的计算公式V1.2

阀门流量系数与流阻系数的计算公式 1、流量系数标准公式: )1式()m ( 2---?=p Q C ρ Q :体积流量,单位m 3/h ρ:介质相对水的密度,单位为1 △p :静压力损失,单位bar 2、流量系数计算用公式: )2(式)m ( 1000002水---???=p Q C ρρ Q :体积流量,单位m 3/h ρ:介质密度,单位kg/m 3 ρ水:水的密度,单位kg/m 3 △p :静压力损失,单位Pa 3、流阻系数: )3(式(无量纲) 22---?= v p K ρ △p :静压力损失,单位Pa ρ:介质密度,单位kg/m 3 v :流体速度,单位m/s 4、水头损失: )4(式---(m) g p h ρ?= △p :静压力损失,Pa ρ:介质密度,kg/m 3 g :重力加速度,g=9.80665m/s 2 5、阀门流量系数和流阻系数的关系式: )5(式---360002 ?=K A C

C :流量系数 A :阀门截面积,单位m 2 K :流阻系数 6、流阻系数与当量长度换算公式 )6(式---D L K ? =λ K :流阻系数 λ:沿程阻力系数 L :阀门当量长度,单位m D :阀门直径,单位m 7、沿程阻力系数 )7(式---22v L D h g ????=λ λ:沿程阻力系数,无量纲 g :重力加速度,g=9.80665m/s 2 h :水头损失,单位m D :阀门直径,单位m L :阀门当量长度,单位m v :流体速度,单位m/s 8、功率损失 )8(式---106.36????=Q g h P ρ P :功率损失,单位KW h :水头损失,单位m ρ:介质密度,kg/m 3 g :重力加速度,g=9.80665m/s 2 Q :体积流量,单位m 3/h

水力计算公式选用

长距离输水管道水力计算公式的选用 1. 常用的水力计算公式: 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算,目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有: 达西(DARCY )公式: g d v l h f 22**=λ (1) 谢才(chezy )公式: i R C v **= (2) 海澄-威廉(HAZEN-WILIAMS )公式: 87 .4852 .1852.167.10d C l Q h h f ***= (3) 式中h f ------------沿程损失,m λ―――沿程阻力系数 l ――管段长度,m d-----管道计算内径,m g----重力加速度,m/s 2 C----谢才系数 i----水力坡降; R ―――水力半径,m Q ―――管道流量m/s 2 v----流速 m/s C n ----海澄――威廉系数

其中大西公式,谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄-威廉公式影响参数较小,作为一个传统公式,在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中,与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2.规范中水力计算公式的规定 3.查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范,针对不同的设计条件,推荐采用的水力计算公式也有所差异,见表1: 表1 各规范推荐采用的水力计算公式

4.公式的适用范围:

3.1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式,该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ值的确定是水头损失计算的关键,一般采用经验公式计 算得出。舍维列夫公式,布拉修斯公式及柯列勃洛克(C.F.COLEBROOK )公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。 舍维列夫公式的导出条件是水温10℃,运动粘度1.3*10-6 m 2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广. 柯列勃洛可公式 )Re 51 .27.3lg( 21 λ λ +?*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式,该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合,适用范围为4000

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