局部水头损失计算.
局部损失和沿程损失公式
局部损失和沿程损失公式管道损失一般包括两项，即沿程损失与局部损失。
因此，流体流动时上、下游截面间的总水力损失应等于两截面间的所有沿程损失与局部损失之和。
沿程损失实质：沿程。
发生的地点：平顺长。
局部损失实质：由于实际流体具有粘性，在流经有局部变化的管段时将产生碰擦，并产生漩涡而引起阻力损失，即局部损失，因此，其实质是漩涡损失。
发生的地点：管段有局部改变的地点，如突变、渐变、转折、弯曲、分汇流及有阀门等管道附件处。
管道阻力的大小与流体的平均速度、流体的粘度、管道的大小、管道的长度、流体的气液态、管道内壁的光滑度相关。
管道总阻力损失hw=∑hf＋∑hj，hw—管道的总阻力损失（Pa）；∑hf—管路中各管段的沿程阻力损失之和（Pa）；∑hj—管路中各处局部阻力损失之和（Pa）。
hf=RL、hf—管段的沿程损失（Pa）；R—每米管长的沿程阻力损失，又称比摩阻（Pa／m）；L—管段长度（m），R的值可在水力计算表中查得。
也可以用下式计算，hf=[λ×（L／d）×γ×(v^2)]÷(2×g)，L—管段长度（m）；d—管径（m）；λ—沿程阻力因数；γ—介质重度（N／m2）；v—断面平均流速（m／s）；g—重力加速度（m／s2）。
管段中各处局部阻力损失hj=[ζ×γ×(v^2)]÷(2×g)，hj—管段中各处局部阻力损失（Pa）；ζ—管段中各管件的局部阻力因数，可在管件的局部阻力因数表中查得。
水管管路的水头损失=沿程水头损失+局部水头损失沿途水头损失=(λL/d)*V^2/(2g)局部水头损失=ζ*V^2/(2g)水管管路的水头损失=沿程水头损失+局部水头损失=(λL/d+ζ)*V^2/(2g)。
自动喷水灭火系统局部水头损失计算方法
通过对自动喷水灭火系统局部水头损失计算方法及舍维列夫公式与海曾-威廉公式之间差别的分析,提出需对《自动喷水灭火系统设计规范》( GB50084 - 2001)中的管件当量长度进行修正的观点,并推得适用于舍维列夫公式的各种管径管件的当量长度。
关键词局部水头损失当量长度喷头工作压力舍维列夫公式海曾-威廉公式修正系数水力计算是自动喷水灭火系统设计中的一项重要内容。
水力计算结果将直接影响系统的可靠性、合理性、经济性,而合理的水力计算方法是水力计算结果正确的基础。
在局部水头损失计算方法方面《自动喷水灭火系统设计规范》( GB50084 - 2001)(以下简称“新规范”) 较《自动喷水灭火系统设计规范》( GBJ 84 - 85) (以下简称“旧规范”) 作了较大的改动。
笔者结合工程实例对两本规范局部水头损失的计算进行分析和探讨。
1 局部水头损失计算方法分析在“新规范”颁布实施前,对自动喷水灭火系统局部水头损失的计算国内现行设计手册及教材普遍采用估算的方法。
即系统的局部水头损失仅在管道水力计算结束时取沿程水头损失的20 %。
这种计算方法不足之处在于:首先,20 %的取值忽略了每个工程管网布置、配置的特殊性,误差较大;其次,在管道水力计算时忽略了局部水头损失对喷头的喷水压力影响,进而影响系统的设计流量、管道的水头损失或系统所需的扬程。
由于估算法存在较大的误差,在局部水头损失的计算方法上“新规范”摒弃了“旧规范”中估算的方法。
“新规范”第9.2.3 条明确规定:“管道的局部水头损失,宜采用当量长度法计算。
当量长度表见规范附录C”。
当量长度法的采用既为简化局部水头损失的计算创造了条件,同时也间接确定了将局部水头损失的计算纳入到沿程水头损失的计算中,所以在计算作用面积内各喷头节点流量时,也就同时考虑了沿程水头损失和局部水头损失对各喷头节点的喷水压力影响。
由此可见,在局部水头损失计算方面“新规范”弥补了“旧规范”的不足。
阀门水头损失计算公式
阀门水头损失计算公式
阀门水头损失可以使用以下公式进行计算：
Δh = K * (V^2 / 2g)
其中，Δh是阀门水头损失，K是阀门的局部阻力系数，V是通过阀门流体的速度，g是重力加速度。
阀门的局部阻力系数(K)是一个经验值，可以在相关的流体力学手册或阀门制造商提供的数据中找到。
它取决于阀门的类型、尺寸和流量条件。
通过阀门流体的速度(V)可以通过以下公式计算：
V = Q / A
其中，Q是通过阀门的流量，A是阀门流道的截面积。
请注意，这个公式只适用于水流，对于其他流体可能需要考虑特定的流体性质。
此外，这个公式也假设流体是不可压缩的，并且忽略了其他可能的水头损失，如弯头、管道摩擦等。
局部水头损失计算
2016.10
局部水头损失计算公式
局部水头损失就是由于水流边界发生不连续突然改变，由于水流 的惯性导致水流与边壁的脱离现象而产生的水头损失。
局部水头损失产生的边界条件各种各样，相当复杂，目前还没有 理论计算公式，通常用一个流速水头与一个局部水头损失系数的 乘积来表示，即
如：30°弯管，R/d=0.5， ζ90=1.2， 30°弯管a值为0.55，则转弯处局部损失系数为0.55×1.2=0.66
局部水头损失计算举例
【案例分析与计算】：
图中共有三处产生局部水头损失，即管道进口处、管径缩小处和 闸阀处，如图中所示。
1.进口处
局部水头损失计算举例
，则
【案例分析与计算】： 2.缩小处
局部水头损失计算举例
【案例分析与计算】： 3.闸阀处
4.总的局部水头损失 hj hj1 hj2 hj3 0.051 0.032 0.437 0.520m
hj
v2 2g
式中ξ为局部水头损失系数 ，v为断面平均流速。
注意： ξ是对应于某一流速水头而言，在选用时应注意二者的关 系，以免用错了流速水头。若不加特殊标明者，一般ξ值皆相应于 局部阻力后的流速水头而言。
不同边界条件常见的局部水头损失系数表
不同边界条件常见的局部水头损失系数表
弯管段局部损失系数确定
局部损失计算
局部损失计算
生活给水管活给水管道的水管的局部水头损失，宜按管道的连接方式，采用管(配)件当量长度法计算。
当管道的管(配)件当量长度资料不足时，可按下列管件的连接状况，按管网的沿程水头损失的百分数取值:
1管(配)件内径与管道内径一致，采用三通分水时,取材25%～30%；采用分水器分水时，取保15%～20%。
2管(配)件内径略大于管道内径，采用三通分水时，取50%～60%；采用分水器分水时，取30%～35%。
3管(配)件内径略小于管道内径，管(配)件的插口插入管口内连接,采用三通分水时，取70%～80%；采用分水器分水时，取35%～40%。
附录B 阀门和螺纹管件的摩阻损失的折算补偿长度
表B 阀门和螺纹管件的摩阻损失的折算补偿长度
管件内径大于管道内径。
当管件为凹口螺纹，或管件与管道为等径焊接，其折算补偿长度取本表值的二分之一。
水头损失公式
水头损失公式
水头损失计算公式：水管管路的水头损失=沿程水头损失+局部水头损失。
水流在运动过程中单位质量液体的机械能的损失称为水头损失。
产生水头损失的原因有内因和外因两种，外界对水流的阻力是产生水头损失的主要外因，液体的粘滞性是产生水头损失的主要内因，也是根本原因。
液体在流动的过程中，在流动的方向、壁面的粗糙程度、过流断面的形状和面积均不变的均匀流段上产生的流动阻力称之为沿程阻力，或称为摩擦阻力。
沿程阻力的影响造成流体流动过程中能量的损失或水头损失。
沿程阻力均匀地分布在整个均匀流段上，与管段的长度成正比，一般用hf表示。
水表水头损失计算公式
水表水头损失计算公式一、水头损失的概念水头损失是指水流通过管道或管线时，由于摩擦、阻力等因素导致的动能和压力的损失。
水头损失是衡量管道输水效果的重要指标，合理计算水头损失可以帮助我们评估管道系统的运行状况和效率，进而优化设计和维护管道系统。
二、水头损失的计算公式水头损失的计算公式有多种，常用的有以下几种：1. 瑞诺数公式：用于计算水流在管道中的阻力损失。
公式如下：hf = f × (L/D) × (V^2/2g)其中，hf为单位长度管道的水头损失，f为摩阻系数，L为管道长度，D为管道直径，V为水流速度，g为重力加速度。
2. 达西公式：用于计算水流通过管道时的摩擦阻力损失。
公式如下：hf = f × (L/D) × (V^2/2g)其中，hf为单位长度管道的水头损失，f为达西摩擦系数，L为管道长度，D为管道直径，V为水流速度，g为重力加速度。
3. 流量公式：用于计算流量对管道水头损失的影响。
公式如下：hf = (ΔP/ρg) + (V^2/2g)其中，hf为单位长度管道的水头损失，ΔP为管道两端压力差，ρ为水的密度，g为重力加速度，V为水流速度。
4. 管道局部阻力公式：用于计算流经管道局部缩流、弯头等部位的水头损失。
具体公式根据不同的局部阻力形式而定，常见的有弯头阻力公式、缩流阻力公式等。
三、水头损失计算的注意事项在进行水头损失计算时，需要注意以下几个方面：1. 确定管道参数：包括管道长度、直径、摩阻系数或达西摩擦系数等参数，需要根据实际情况进行测量或参考相关文献资料。
2. 确定水流速度：水流速度是计算水头损失的重要参数，可通过流量计、压力计等设备进行测量或根据设计要求进行估算。
3. 选择合适的公式：根据具体情况选择适用的水头损失计算公式，避免使用错误或不适用的公式。
4. 考虑局部阻力：在计算水头损失时，要考虑流经管道局部缩流、弯头等部位的阻力损失，根据实际情况选择相应的公式进行计算。
局部水头损失计算课件
03 提高工程效益
准确计算局部水头损失，有助于优化管道设计、 降低能耗、提高工程效益。
局部水头损失定义
01 局部阻力
流体在管道中流动时，由于管道截面变化、弯头 、阀门等局部构件引起的阻力。
02 局部损失
流体克服局部阻力所消耗的能量，表现为水头降 低。
计算方法
根据突然扩大前后的管径、流速等参数，利用经验公式进行计算。
影响因素
管径比、流速比、流体性质等。
实例二：弯曲损失计算
弯曲损失的定义
01
流体在弯曲管道中流动时，由于离心力和摩擦力的作用，将产
生局部水头损失。
计算方法
02
根据管道的弯曲半径、流速、流体性质等参数，利用经验公式
进行计算。
影响因素
03
06
实验验证与结果分析
实验目的和原理介绍
实验目的
通过实验验证局部水头损失计算公式的准确性，加深对局部水头损失的理解。
实验原理
局部水头损失是由于流体在管道中流动时，遇到局部阻力（如弯头、阀门等） 而产生的能量损失。计算公式为：hj=ξ*(v^2/2g)，其中ξ为局部阻力系数，v为 流体速度，g为重力加速度。
管径渐变对局部水头损失影响较小
采用渐变管径设计，可以减小流体在管道中的流速变化和涡流损失，从而降低局部水头损失。
优化管道布局和设计参数
合理选择管道材料和内壁粗糙度
选择内壁光滑、粗糙度小的管道材料，可以减小流体在管道中的摩擦阻力，降低局部水头损失。
优化管道布局和减少弯头、阀门等局部阻力件
合理设计管道布局，减少弯头、阀门等局部阻力件的使用，可以降低流体在管道中的涡流损失和能量损失，从而 减小局部水头损失。
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v2 hj 2g
式中ξ为局部水头损失系数 ，v为断面平均流速。 注意： ξ是对应于某一流速水头而言，在选用时应注意二者的关 系，以免用错了流速水头。若不加特殊标明者，一般ξ值皆相应于
局部阻力后的流速水头而言。
水力分析与计算
不同边界条件常见的局部水头损失系数表
水力分析与计算
不同边界条件常见的局部水头损失系数表
水力分析与计算
局部水头损失计算
黄河水利职业技术学院
2014.10
水力分析与计算
局部水头损失计算公式
局部水头损失就是由于水流边界发生不连续突然改变，由于水流 的惯性导致水流与边壁的脱离现象而产生的水头损失。 局部水头损失产生的边界条件各种各样，相当复杂，目前还没有 理论计算公式，通常用一个流速水头与一个局部水头损失系数的 乘积来表示，即
水力分析与计算
弯管 ζ90=1.2， 30°弯管a值为0.55，则转 弯处局部损失系数为0.55×1.2=0.66
水力分析与计算
局部水头损失计算举例
【案例分析与计算】：
图中共有三处产生局部水头损失，即管道进口处、管径缩小处和 闸阀处，如图中所示。 1.进口处
水力分析与计算
局部水头损失计算举例
，则
【案例分析与计算】： 2.缩小处
水力分析与计算
局部水头损失计算举例
【案例分析与计算】： 3.闸阀处
4.总的局部水头损失
水力分析与计算
hj hj1 h j 2 h j 3 0.051 0.032 0.437 0.520m