5.5-5.6 输水管管径计算
排水管径计算公式
排水管径计算公式
一、管径计算公式
1、常规排水管道的计算公式：
排水量Q（m/s）＝流量K（m/s）×管道面积S（㎡）
K＝排水量Q（m/s）/管道面积S（㎡）
管径D（mm）＝2 ×√S（㎡）
2、综合排水管道的计算公式：
D（mm）＝3.35 × Q0.25（m/s）
3、消防排水管道的计算公式：
D（mm）＝4.75 × Q0.3（m/s）
4、雨水排水管道的计算公式：
D（mm）＝K’× Q0.5（m/s）
K’：由设计文件特殊规定，一般取2.6～4.2；
二、管径计算流程
1、流量计算
根据设计文件，确定管路中水位流量关系，计算出每段管路中清水流量。
2、截面积计算
根据水力学原理，计算每段管路中的截面积。
3、管径计算
根据清水流量和截面积，使用上述公式，计算出每段管路的管径。
- 1 -。
水管计算公式
水管计算公式摘要：一、水管计算公式简介1.水管计算公式的概念2.水管计算公式的重要性二、水管计算公式的主要内容1.水管长度的计算2.水管直径的计算3.水管流量的计算三、水管计算公式的应用1.给排水系统设计2.工业管道设计3.农业灌溉系统设计四、水管计算公式的发展趋势1.节能环保2.智能化3.创新材料正文：水管计算公式是在给排水系统设计、工业管道设计以及农业灌溉系统设计等领域中，用于计算水管长度、直径和流量的重要工具。
本文将对水管计算公式进行详细介绍，包括其概念、主要内容、应用和未来发展趋势。
首先，水管计算公式是用于快速、准确地计算水管相关参数的方法。
通过使用这些公式，工程师和设计师可以确保水管系统的安全、可靠和高效运行。
水管计算公式的重要性体现在，它们可以节省设计时间、降低施工成本，同时还能保证整个水管系统的性能。
其次，水管计算公式主要包括水管长度的计算、水管直径的计算和水管流量的计算。
水管长度的计算通常涉及流速、流量和管道粗糙度等因素；水管直径的计算需要考虑流速、流量和管道材质等因素；水管流量的计算则涉及流速、管道截面积和管道长度等因素。
这些公式为各种水管系统的设计提供了依据。
在实际应用中，水管计算公式被广泛应用于给排水系统设计、工业管道设计以及农业灌溉系统设计。
例如，在给排水系统设计中，设计师需要根据居民用水量、水压和水管材料等因素，计算水管长度和直径，以确保供水和排水系统的正常运行。
同样，在工业管道设计和农业灌溉系统设计中，也需要运用水管计算公式，以保证生产和灌溉的需求得到满足。
未来，水管计算公式将朝着节能环保、智能化和创新材料的方向发展。
例如，设计师将更加注重采用节能技术和环保材料，以降低整个水管系统的能耗和环境污染。
此外，随着信息技术的发展，水管计算公式有望实现智能化，使设计师能够更加高效地完成设计任务。
同时，新型创新材料的研发将推动水管计算公式的进一步发展，为设计师提供更多设计灵感。
管径计算公式
管径计算公式
管径计算是针对输送介质的体积流量来确定管道所需的最佳内径的过程。
在输气管道的设计中，我们可以使用以下的管径计算公式来确定最佳的管径：
1.雷诺数公式：
雷诺数（Re）是一个无量纲数，用于描述流体的速度、密度和粘度所引起的流态变化。
雷诺数公式如下：
Re=(ρ*V*d)/μ
其中，Re是雷诺数，ρ是气体密度，V是气体速度，d是管道内径，μ是气体粘度。
2.利用雷诺数公式确定最佳管径：
最佳管径可以通过确定Re的范围来计算获得。
一般来说，当
Re<2000时，气体流体呈现层流状态；当2000<Re<4000时，气体流体处于过渡区；当Re>4000时，气体流体呈现紊流状态。
当气体呈现层流状态时，可以使用下面的Darcy-Weisbach公式计算最佳管径：
d=[(4*Q)/(π*V*ρ)]^0.5
其中，Q是气体的体积流量。
3.如果流体呈现紊流或者过渡状态
1/((λ)^0.5) = -2 * log((k / (3.7 * d)) + (2.51 / (Re * (λ)^0.5)))
其中，λ是摩阻系数，k是绝对粗糙度。
水管管径计算公式
水管管径计算公式水管管径计算是基于流量、速度和压力损失三个参数进行的。
流量是指通过管道的水流量，通常以立方米/小时或升/秒为单位。
速度是指水流通过管道时的速度，通常以米/秒为单位。
压力损失是指水流通过管道时由于摩擦而产生的能量损失。
1. Darcy–Weisbach公式：Darcy–Weisbach公式是一个广泛应用的水流计算公式，在管道流动中起到重要作用。
该公式通过以下方程来计算水管管径：Q=[(π*D^2)/4]*v其中，Q是流量，D是管道的直径，v是水流速度。
这个公式假定水流是层流流动的，而不是湍流流动。
2. Hazem–Williams公式：Hazem–Williams公式通常用于大直径管道的流量计算，特别适用于供水系统。
该公式通过以下方程来计算水管管径：Q=k*C*D^2*H^(4/3)*S^(1/2)其中，Q是流量，k是系数，C是导流系数，D是管道的直径，H是主管的水头差（单位为米），S是主管的长度（单位为米）。
需要注意的是，Hazem–Williams公式中的系数k和导流系数C是由实验和经验确定的，需要根据特定的情况进行调整。
除了这些常见的公式外，水管管径计算还需要考虑以下因素：-目标流速：确定所需的最小和最大流速范围，以确保水流的正常运行。
如果流速过低，可能会导致水质问题和积存；如果流速过高，可能会导致管道磨损和压力损失。
-管道材料：不同材料的管道具有不同的摩阻系数，这将影响管道的内部摩擦和能量损失。
常用的管道材料包括PVC、铸铁和钢材等。
-长度和高度差：水管系统的长度和高度差也会影响水流的速度和压力损失。
较长的管道和较大的高度差会增加能量损失。
总结起来，水管管径计算公式主要依赖于流量、速度和压力损失这三个参数。
根据不同的公式和具体情况，可以选择合适的计算公式来确定所需的水管管径大小。
为了确保水管系统的高效运行，还需要考虑其他因素，如目标流速、管道材料、长度和高度差等。
管道直径计算公式
管道直径计算公式管道是工业生产中常用的输送介质的管道，其直径大小对于输送介质的流量和速度有着重要的影响。
因此，对于管道直径的计算是非常关键的。
本文将介绍几种常见的管道直径计算公式，帮助读者更好地了解管道直径的计算方法。
一、狄利克雷-泊松公式狄利克雷-泊松公式是一种常用的计算管道直径的公式。
其公式如下：D = √(4Q/πv)其中，D为管道直径，Q为流量，v为介质的运动粘度。
该公式适用于单相流体的计算，且假设介质为牛顿流体，即介质的粘度与剪切速率成正比。
二、克里奥格公式克里奥格公式是一种适用于多相流体的管道直径计算公式。
其公式如下：D = √[(4fLV)/(π^2ρΔP)]其中，D为管道直径，f为摩擦系数，L为管道长度，V为流速，ρ为介质密度，ΔP为压力降。
此公式适用于多相流体，如气液两相流、液固两相流等。
三、阿克曼公式阿克曼公式是一种适用于压缩空气输送管道的直径计算公式。
其公式如下：D = (0.023×Q^0.64×L^0.44)/(P^0.28×ΔP^0.44)其中，D为管道直径，Q为流量，L为管道长度，P为压力，ΔP 为压力降。
此公式适用于压缩空气输送管道的直径计算。
四、麦克阿瑟公式麦克阿瑟公式是一种适用于输送液体的管道直径计算公式。
其公式如下：D = √[(4fLV)/(π^2gΔP)]其中，D为管道直径，f为摩擦系数，L为管道长度，V为流速，g为重力加速度，ΔP为压力降。
此公式适用于输送液体的管道直径计算。
总结管道直径的计算是工业生产中非常重要的一部分，其大小对于输送介质的流量和速度有着重要的影响。
本文介绍了几种常见的管道直径计算公式，包括狄利克雷-泊松公式、克里奥格公式、阿克曼公式和麦克阿瑟公式。
读者可以根据实际情况选择适用的公式，计算出合适的管道直径，以确保管道的正常运行。
水管管径计算
水管管径计算水管管径是一个重要的参数，它直接影响着水流的速度、压力和流量。
无论是家庭用水还是工业生产，选择合适的水管管径都是至关重要的。
下面我将以人类的视角为您介绍水管管径的计算方法和相关知识。
我们需要了解什么是水管管径。
水管管径指的是水管的内径，通常以毫米（mm）为单位进行表示。
常见的水管管径有20mm、25mm、32mm、40mm等。
不同的应用场景和需求会选择不同的管径。
那么，如何确定合适的水管管径呢？通常情况下，我们会根据需要输送的水量来选择合适的管径。
一般来说，水管的内径越大，水流的速度就越慢，但可以输送更大的水量。
相反，内径越小，水流的速度就越快，但输送的水量较小。
在选择水管管径时，我们需要考虑以下几个因素：首先是输送水量的要求，即需要输送多少水量。
其次是水流的速度要求，比如对于家庭用水，我们希望水流稳定，不会出现断流或者漫流的情况。
再次是水管的材质和长度，不同材质和长度的水管对水流的阻力也不同。
针对不同的需求，我们可以参考一些经验公式来初步确定水管管径。
比如，对于家庭用水，一般可以按照每分钟3-5升的需求来选择管径。
对于工业生产，需要根据具体情况和工艺要求来确定。
还有一些专业的水力学计算方法可以用来精确计算水管管径，但这需要一定的专业知识和工具支持。
如果遇到复杂的情况或者有特殊需求，建议咨询专业的水管工程师或者相关机构。
选择合适的水管管径是确保正常供水和排水的重要因素。
在选择时我们需要考虑水量、水流速度、水管材质和长度等因素，并可以参考经验公式或者专业计算方法来确定。
最终目标是为用户提供稳定、高效的供水和排水系统。
管径计算公式
流体在一定时间内通过某一横断面的容积或重量称为流量..用容积表示流量单位是L/s或`m^3`/h；用重量表示流量单位是kg/s或t/h..流体在管道内流动时;在一定时间内所流过的距离为流速;流速一般指流体的平均流速;单位为m/s..流量与管道断面及流速成正比;三者之间关系：`Q = ∏ D^2/ 4 · v · 3600 ``m^3` / h式中 Q —流量`m ^3` / h 或 t / h ；D —管道内径m；V —流体平均速度m / s..根据上式;当流速一定时;其流量与管径的平方成正比;在施工中遇到管径替代时;应进行计算后方可代用..例如用二根DN50的管代替一根DN100的管是不允许的;从公式得知DN100的管道流量是DN50管道流量的4倍;因此必须用4根DN50的管才能代用DN100的管..给水管道经济流速影响给水管道经济流速的因素很多;精确计算非常复杂..对于单独的压力输水管道;经济管径公式：D=fQ^3^1/a+m式中：f——经济因素;与电费、管道造价、投资偿还期、管道水头损失计算公式等多项因素有关的系数；Q——管道输水流量；a——管道造价公式中的指数；m——管道水头损失计算公式中的指数..为简化计算;取f=1;a=1.8;m=5.3;则经济管径公式可简化为：D=Q^0.42例：管道流量 22 L/S;求经济管径为多少解：Q=22 L/S=0.022m^3/s经济管径 D=Q^0.42=0.022^0.42=0.201m;所以经济管径可取200mm..水头损失没有“压力与流速的计算公式管道的水力计算包括长管水力计算和短管水力计算..区别是后者在计算时忽略了局部水头损失;只考虑沿程水头损失..水头损失可以理解为固体相对运动的摩擦力以常用的长管自由出流为例;则计算公式为H=v^2L/C^2R;其中H为水头;可以由压力换算;L是管的长度;v是管道出流的流速;R是水力半径R=管道断面面积/内壁周长=r/2; C是谢才系数C=R^1/6/n;给水管径选择1、支管流速选择范围0..8～1.2m/s..镀锌管是按内径计算的;内径15mm=4分管;20mm=6分;25mm=1寸;PPR管/铝塑管则是按内径计算的;16mm也就相当于3分管;20mm差不多相当于4分的镀锌管径一般工程上计算时;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管径^2X流速立方米/小时^2：平方..管径单位：mm管径=sqrt353.68X流量/流速sqrt：开平方饱和蒸汽的公式与水相同;只是流速一般取20--40米/秒..如果需要精确计算就要先假定流速;再根据水的粘度、密度及管径先计算出雷诺准数;再由雷诺准数计算出沿程阻力系数;并将管路中的管件如三通、弯头、阀门、变径等都查表查出等效管长度;最后由沿程阻力系数与管路总长包括等效管长度计算出总管路压力损失;并根据伯努利计算出实际流速;再次用实际流速按以上过程计算;直至两者接近叠代试算法..因此实际中很少友人这么算;基本上都是根据压差的大小选不同的流速;按最前面的方法计算一般你一户的话;取三个人或者4个人;按照卫生间;厨房设备取用水量;设备比较齐全的去200-300L/人天;设备比较简单的;就取150-250L/人天..住宅按24小时使用设计;除以24就是每小时平均用水量再乘以修正系数;就是最大秒流量;用水高峰;比如中午的时候也就是说你秒流量=100户4个人200L/人天/24h3600s/h2.5=2.31485L/S;这个就是给水主干管的流量。
水管管径计算公式
水管管径计算公式水管管径的计算，这可是个在给排水工程中相当重要的环节。
要是管径算错了，那麻烦可就大啦！咱们先来说说为啥要算准水管管径。
就好比咱们家里的水龙头，如果管径选小了，水流量就小得可怜，你着急洗手的时候，那水慢悠悠地流，能把人急死；要是管径选大了呢，又浪费材料和成本，不划算嘛。
那到底怎么算水管管径呢？这就得用到一些公式啦。
常见的计算方法跟水的流量、流速还有管道的阻力有关系。
先来说说流量。
流量就好比是在一定时间内通过水管的水的总量。
比如说，你家洗澡喷头一分钟喷出了多少水，这就是流量。
计算流量的时候，咱们得考虑用水设备的种类和数量。
比如说，一个普通的淋浴喷头，每分钟的流量大概在 6 升到 12 升之间。
要是你家同时开着两个喷头洗澡，那流量就得乘以 2 啦。
再说说流速。
流速就是水在水管里流动的速度。
流速太快，水管可能会承受不住压力，容易出问题；流速太慢，又达不到咱们用水的需求。
一般来说，生活用水的流速在 0.5 米每秒到 2 米每秒之间比较合适。
然后就是管道阻力。
这个有点复杂，简单来说，就是水在水管里流动的时候遇到的阻碍。
水管的材质、长度、弯头的数量等等都会影响管道阻力。
那具体的计算公式是啥呢？一般用这个公式：管径= √（4×流量÷（π×流速））。
我给您举个例子吧。
比如说，有个小区要设计供水管道，预计每天的用水量是 500 立方米，一天按 24 小时算，那每小时的流量就是500÷24 ≈ 20.83 立方米。
假设流速选 1.5 米每秒，那咱们来算算管径。
管径= √（4×20.83÷（3.14×1.5））≈ 0.51 米，也就是 510 毫米。
所以，这个小区的供水管道管径可以选 500 毫米左右的。
不过，实际计算的时候可没这么简单。
还得考虑很多其他因素。
比如说，要是管道太长，压力损失就大，可能就得选大一点管径；要是有很多弯头和分支，也会增加阻力，管径也得适当加大。
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• ，代入以上两式，即可求得b与
。
• [例题1] 表5-1显示的某经济技术开发区采用球墨铸铁管 作供水管道的决算价格。试根据表5-1提供的数据，求每
米管线造价公式c=a+b D 中的系数a、b 与指数α。
• 根据最小二乘法原理，为求b、
x 2 b
，可令：
0, lg(c a) n lg b lg D
x 2 0, lg D lg(c a) lg b lg D (lg D) 2
• 求
根据管线造价表的已知数据，分别求相应管径
2 的 lg(c a)、 、 lg D lg D lg(c a)、 (lg D) ，最后
• [例题3] 重力输水管由1-2和2-3两段组成。 •
l12 800m, q12 300L / s ，
l23 600m, q23 150L / s, H1 H 3 6.5m
• 每米管线造价公式中的指数α=1.5。试求输水管各段的经 济管径。 • 解：采用海曾-威廉公式计算水头损失， C取130，则根据
4 65L/s 50L/s
5 水塔
图5-11 由水泵供水的压力输水管
• 于是，常数k=0.001298，m=4.87，n=1.852
• 将以上参数与常数代入经济因素计算式， 得
86000 Ekm f ( p) b 86000 0.45 0.58 0.001298 4.87 (0.1085 0.034) 1.5 2512 0.68 0.39 • 各管段经济管径计算如下：
•
c=16+2512 D1.5
• [例题2] 求图5-11 所示压力输水管的经济管径。当地的经
济参数为：
p=3.4%，
0.68
， E=0.58元
/kwh , ＝0.45 ， b=2512，α=1.5，i0=8%，t=20年。 • 解：资金回收系数ξ为: • ξ=i0（１＋i0）t／［（１＋ｉ0）t-1］ • • =0.08(1+0.08)20/［（１＋0.08）20-1］ =0.1085
1.5 1.5 1 3 1 3
1
1
• 所以，150mm管径的界限流量范围为10～18L/s，可见标
准管径的界限流量范围是很大的。
• 用同样的方法，可求出其它标准管径的界限流量。 • 由 D
1 ( fq n1 ) m可知q f1 n 1
m
D n 1 D 2.277
D
1.5 5.33 2 1
• 为求b 与α值，先求lgD及其与之对应的lg(c-a)值， 如表5-2所示。将表5-2所示的lgD与其对应的lg(ca)点绘在方格纸上，得图5-10所示的拟合直线，
该直线的斜率为α,其值为1.5；当lgD=0时, lg(ca)= lgb =3.4, 由此得b=2512。于是，每米管线造
价公式可表示为：
• 采用海曾-威廉公式计算水头损失， C取130，则
•
1.852 10.67q1.852 l 10.67q1.852 l q l h 1.852 4.87 1.852 4.87 0.001298 4.87 C D 130 D D
1 200L/s 泵站
2 175L/s 25L/s
3 115L/s 60L/s
•
为了有效地利用已有水压，整条输水管 的一段或二段可以采用相近而较小的标准 管径。一般来说，流量较小的管段，宜选 用相近而较大的标准管径，流量较大的管 段，宜选用相近而较小的标准管径。
5.6 界限流量与本章总结
5.6.1 界限流量
• 按前述经济管径计算方法求经济管径虽然比较简单,
但所求出的经济管径往往不是标准管径，而又必须选用 标准管径。因此，为方便起见，可事先求出每一标准管 径所对应的经济流量范围。当初始流量分配得到的管段流 量高出这一范围时，取较大一档标准管径，低于这一范围，
管径 （m） c-a lgD lg(c-a)
表5-2
0.1 86 -1 1.93 0.15 156 -0.82 2.19 0.2 216 -0.7 2.33
lgD与lg(c-a)值
0.3 370 -0.52 2.57 0.4 560 -0.4 2.75 0.5 801 -0.3 2.9 0.6 1069 -0.22 3.03 0.8 1849 -0.1 3.27 1 2884 0 3.46
1.31
D1 2 ( fQq1n 2 )
1 m
(0.26 0.3 0.31.852 ) 0.16 0.47, 实际选用 500m m标准管径。
n D23 ( fQq2 3 )
1 m
(0.26 0.3 0.151.852 ) 0.16 0.38, 实际选用400m m标准管径。
• 表5-1 每米管线造价c
100 102
150 172
200 232
300 386
400 576
500 817
600
800
1000
1085 1865 2900
• [解] 将管径与造价的对应关系点绘在方格纸上，如图5-9所示，
将各点连成光滑曲线，并延伸到与纵坐标相交，交点的纵坐
标c=16,则a=16。 •
•
重力输水管
l )
m
]
m
•
应用上述公式求经济管径Dij 时，首先必须知道经济 因素f值，而f值与当时当地的技术经济指标或经济参数有 关，其中包括每米管线造价公式中的系数b 与指数α。由
于各地的β、E、η、b和α等技术经济指标或经济参数可
能不同，并且可能随时变化，这就决定了在管段流量分 配相同的情况下，经济管径 Dij 可能随时随地发生变化。
• 当D=0.15m时，q=0.013(m3/s)
• 因此，150mm管径的最经济流量为13L/s，介于10～
18L/s之间。
• 对任一标准管径，当界限经济流量求出以后，即可求得界
限经济流速。 • 例如，当SD=150mm时，界限经济流速分别为：
0.01 v1 0.57 m / s 2 0.785 0.15
•
•
每米管线造价公式c=a+b D 中的系数a、b 与指数α
的求法如下： 将管径与造价的对应关系点绘在方格纸上，如图5-9 所示，将各点连成光滑曲线，并延伸到与纵坐标相交，交 点的纵坐标值就是系数a的值。
•
将公式c=a+b D 两边取对数，得lg(c-a)=lg b+ α lg D 的关系,将对应的D和c-a值绘在双对数坐标纸上,可得一条
直线, 直线的斜率为α, D=1时的c-a值就是系数b 的值。 b和α除可用图解法求外，还可用最小二乘法求得。
•
c a bD c a bD lg(c a) lg b lg D
• 又令
x lg(c a) lg b lg D
2 2 x [lg( c a ) lg b lg D ]
取较小一档标准管径。这个流量范围的上、下限称为该标
准管径的界限流量。
• 设相邻两档标准管径为 Dr 1 、 D ， 将其分别代入单独 r 工作管段的年费用计算式：
Wr 1 ( p)bDr1l Pq1n1 klDrm 1
Wr ( p)bDr l Pq1n1 klDrm
1 1 0.16 m 1.5 4.87
D1 2 ( fQq1n 2 )
1 m
(0.39 0.2 0.21.852 ) 0.16 0.42m, 实际选用400m m标准管径。
n D2-3 ( fQq2 3 )
1 m
(0.39 0.2 0.1751.852 ) 0.16 0.40m， 实际选用400m m标准管径。
例题2，k=0.001298，m=4.87，n=1.852。于是
n 1.852 1.5 0.44, m 1.5 4.87 1 1 0.16 m 1.5 4.87
1 800m--300L/s 高地水池
2 600m--150L/s 150L/s
3 水塔
图5-12 由高地水池供水的重力输水管
5.5 输水管经济管径的计算
• 输水管特别是长距离输水管，是输配水系统的重要组成部分，其 经济管径可看成是管网经济管径的一部分，同样可利用经济管径计算 的一般公式进行计算。 • 设输水管沿途有集中流量流出，各段流量为 由于沿线无分支，
•
1 m
,1 输水管经济管径计算公式可表示为： xij
qij
1 1
• 应用上述公式， 可求出所有标准管径的界限流量。 • 界限流量随着各地的管线造价、电价、用水规律等 情况的不同而有所不同，而且随着时间的推移，界 限流量也会发生相应变化。
• 当标准管径的界限流量求出以后，即可根据管网初
始流量分配获得的各管段流量方便地查出各管段较 经济的标准管径。
• [例题1] 设α=1.5，m=5.33，n=2, f=1，试求出150mm标 准管径的界限流量。 • 解：与150mm标准管径相邻的标准管径分别为100mm和 200mm，因此，150mm标准管径的下、上限流量分别可
实际水头损失为：
h kL
1 2
1.852 1.852 q q1 2 3 2 kL 2 3 5.33 5.33 D12 D2 3
1.852 1.852 0 . 3 0 . 15 1.298 103 (800 4.87 600 ) 4.87 0.5 0.4 5.3m 6.5m
• 令 Wr 1 Wr ， 则