管道水泵計算法

1、管道水泵計算法默認分類 2008-06-23 10:04:19 閱讀538 評論0   字號：大中小 訂閱                 目          錄一、幾點說明. 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

2、算. 5第四題  什麼叫做管道的流量？怎樣計算管道的流量？. 5第五題    在流速相等的條件下，Dg200管子的流量是Dg100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，他的流速會不會變化？. 8第九題    壓力和流速究竟有什麼關系？. 8第十題    壓力表上的壓力大小用公斤表示

3、（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    管子的阻力怎樣計算？. 10第十三題    怎樣使用鑄鐵管水力計算表？. 11第十四題    表4的鑄鐵管水力計算表做了哪些簡化，會不會影響計算的準確度？. 13第十五題    從鑄鐵管水力計算表可以找到那些規(guī)律?. 14第十六題    知道管道阻

4、力的規(guī)律有什么用處？. 15第十七題    怎樣具體利用表4進行計算？. 15第十八題    表4查不到的流量、流速和阻力，應該怎樣計算？. 16第十九題    在實際工作中，究竟怎樣體現(xiàn)一段管道的壓力差產生一定的管道流速？. 18第二十題    管道的總阻力包括哪些部分？. 19第二十一題    管道的局部阻力應該怎樣計算？. 19第二十二題  究竟實際管道的阻力應該怎樣計算？. 20第二十三題  局部水頭損失(局部阻力)的

5、計算比較麻煩，有沒有簡化的計算方法？. 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來計算？. 25第二十六題  小管徑鋼管的阻力怎樣計算？. 26第二十七題  鑄鐵管水力計算表(表4)對于其它的管材和流動物資的阻力計算由沒有用處？    27第二十八題  蒸汽管的流量和阻力怎樣計算？. 28第三十題  混凝土排水管道的流量和流速怎樣計

6、算？. 31三、水泵選擇. 33第三十一題  什么叫作水泵的總揚程？. 33第三十二題  什么叫作水泵的吸水揚程？. 33第三十三題  水泵的型號怎樣表示法？. 34第三十四題  水泵的性能包括哪些項目？. 35第三十五題  怎樣從水泵型號，估計出水泵的流量？. 39第三十六題  怎樣選擇水泵的型號？. 40第三十七題  再作設備計劃的時候，管線還未定，怎樣選水泵？. 41第三十八題  離心式水泵為什么能吸水？. 42四、管件. 44第三十九題  光滑萬頭的長度(即彎曲部分)怎樣定？怎樣計算？. 44第四

7、十題  焊接彎頭的尺寸是怎樣定的？下料總長度怎樣計算？. 45第四十一題  斷節(jié)的長度怎樣計算？. 47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？    49第四十三題  應用表18焊接彎頭尺寸和表19斷節(jié)展開尺寸時，應注意哪些問題？. 51第四十四題  三通和四通的管件展開圖怎樣畫法？. 52第四十五題  異徑管(同圓心的大小頭)的展開圖怎樣畫法？. 55第四十六題  偏心異徑管(偏心的大小頭)的展開圖怎樣畫法？. 56第四十七題  為什么要

8、計算鋼管受熱后膨脹的長度？應該怎樣計算？. 58第四八題  方形伸縮器的尺寸是怎樣決定的？怎樣選用？. 58 一、幾點說明第一題  這本書有什麼用處？管道工人和新參加管道設計、施工人員、在實際工作中，經常碰到一些管道和水泵方面的設計和計算問題，但在這方面還沒有比較通俗的參考書。作者針對這一情況編寫了這本書。書中除介紹有關管道和水泵的基本知識外，還列出了有關管道和水泵設計、計算的基本數(shù)據(jù)?？勺鳛橐槐竞喴讌⒖假Y料使用。全書共有四十八個題例，包括三個基本內容：第一、管道簡易設計和計算方法，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算知識；跌入、

9、水泵的選型；第三、在管道安裝過程中經常碰到的一些問題，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”字拼音的第一個字母。一般說，管子直徑是它的內徑，用毫米表示。例如：直徑100毫米的管子，可以表示成Dg100管子。但要注意管子的真正內徑和它的公稱通徑往往是不相等的，有的相差比

10、較大。當我們計算管子橫斷面的準確面積時，就應該用真正的內徑，不能用公稱通徑。另外，還有一種叫法，把管子叫成幾吋的管子。吋，讀稱英寸。1吋可以折合成25毫米，所以Dg100的管子也叫做4吋管。表1-1列出白鐵管和黑鐵管管徑的對照尺寸（白鐵管指鍍鋅鋼管，黑鐵管指一般鋼管）。從表中看出Dg100的管子，真正的內徑為106毫米，Dg150毫米的管子，真正內徑為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徑是一致的。白鐵管和黑鐵管尺寸       

11、60;       表1-1公稱通徑Dg（毫米）英制（吋）外徑（毫米）壁厚（毫米）真正內徑（毫米）103/8172.2612.5151/221.252.7515.75203/426.752.7521.2525133.53.2527.03211/442.253.2533.754011/2483.541502603.5536521/275.53.7568.080388.5480.51004114410615061654.5156         &#

12、160;                    鑄鐵管（普通壓力）尺寸             表1-2               

13、60;                                公稱通徑Dg（毫米）英制 （吋）砂型離心鑄鐵管砂型立式鑄鐵管外徑（毫米）壁厚（毫米）真正內徑（毫米）外徑（毫米）壁厚（毫米）真正內徑（毫米）75391.08.076.01004117.08.5100.01506

14、168.09.0150.02008217.68.8200.0217.69.8198.025010268.89.4250.0268.810.4248.030012320.210.1300.0320.211.1298.035014371.610.8350.0371.611.8348.040016423.011.5400.0423.012.5398.045018474.412.2450.0474.413.2448.050020525.812.9500.0525.813.9498.0 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2,是一種常用的管道，所以叫做普壓管。當

15、工作壓力增加或減少，管壁就要相應地加厚或減薄。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徑的縮小和加大。內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毫米一直到9毫米，真正的內徑在10290毫米范圍內

16、變化，這樣，就沒有一個合適的尺寸可以代表內徑。所以無縫鋼管的規(guī)格一般用“外徑壁厚”來表示。例如1084和1086的無縫鋼管，外徑皆為108毫米，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3.58毫米范圍內，而且只應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徑呢？因為，加工管子時把管子的外徑制造成一樣大小好做接頭，但當管子承受的壓力不同的時候，就要改變管壁的厚度，這樣，管子的內徑就相應地發(fā)生變化了。所以，不要按公稱通徑加工管子的內徑。 第三題  怎樣選擇管道材料？表2是一個選擇管道的參考

17、資料。表中：白鐵管指鍍鋅鋼管，黑鐵管指一般鋼管；Pg表示公稱壓力（P代表壓力，g代表“公”字拼音的第一個字母），單位為公斤/厘米2；t表示攝氏溫度的度數(shù)；Pg最高為13公斤/厘米2，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913公斤/厘米2的飽和蒸汽，從Dg25到Dg150應用無縫鋼管；從Dg25到Dg150的白鐵管和黑鐵管可以用于室內、外的凝結水和室內給水；Dg25和Dg50的白鐵管和黑鐵管可以用于室內、外的熱水和給水;Dg80以上的室外給水管應用鑄鐵管和石棉水泥管；Dg80到Dg150的熱水管應用無縫鋼管。 

18、0;                           管道材料的選擇                       &

19、#160;  表2 流動壓力Pg（kg/cm2）室內或Dg公稱通徑（毫米）物資及水溫t室外255080100150200250300400500飽和蒸汽Pg8室內     螺旋縫電焊鋼管Pg913室外無縫鋼管凝結水 室內白鐵管Pg8或 室外熱水Pg8t130室內及室外黑鐵管無縫鋼管給水Pg10T50室內 室外 稀酸稀堿液Pg2.56.0室內硬聚氯乙烯 雨水  無  壓室內 鑄鐵管 室外 陶土管生產污水室內&

20、#160;排水鑄鐵管鋼筋混凝土室外 混凝土管 陶土管、陶瓷管生活污水室內排水鑄鐵管、陶土管 室外 陶土管、混凝土管 二、管道水力計算第四題  什麼叫做管道的流量？怎樣計算管道的流量？一根水管，在一定的時間內，流過一定體積的水，這個水的立方米的數(shù)值就是管子的流量。例如，在一小時內流過1立方米的水，就叫做1小時1立方米的流量，用米3/時表示流量的單位（時間也可改用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。每小時的流量公式如下

21、：流量=3600管子面積流速管子面積=3.14(半徑)2或                      管子面積=0.785(半徑)2式中  流量單位為米3/時；流速單位為米/秒；半徑或直徑單位為米；3600是1小時折合成的秒數(shù)。因為面積(米2)流速（米/秒）的結果得米3/秒，指1秒鐘內的流量，因此，折合成1小時的流量米3/時，就要乘上3600這個數(shù)。例1  Dg100

22、的管子，流速為1米/秒時，流量是多少？解  流量=3600管子面積流速。先把直徑換算成米，管子面積= 米2。則  流量=36000.007851=28.3米3/時注意，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，我們計算的就是多少米3/時的水，如果流的是蒸汽，我們算得的就是多少米3/時的蒸汽。流量，也可以用重量來表示。因為1米3的水恰好是1噸，所以我們又把水管的1米3/時的流量，說成1噸/時的流量。例1，如果說的是水管，28.3噸/時。但如果說的是蒸汽管，就不能把1米3/時說成1噸/時了，因為1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

23、，壓力為10公斤/厘米2的蒸汽，每立方米只有3.5公斤重，1米3/時的蒸汽流量只合5.5公斤/時。因此，如果28.3米3/時，是蒸汽流量，就應該說成28.35.5=156公斤/時。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候，流量也要跟著變化。變化的關系如下式：例2    Dg100的管子，當流速為1米/秒，流量為28.3噸/時，求流速2米/秒時，流量是多少？解：               

24、60;      則：                  第五題    在流速相等的條件下，Dg200管子的流量是Dg100管子的流量的幾倍？由于直徑200是直徑100的兩倍，所以，有人往往會誤認為Dg200管子的流量也是Dg100管子流量的兩倍，這是錯誤的。正確答案：Dg200管子的流量是Dg100管子流量的4倍。這是從下列公式推算出來的：Dg200管子和

25、Dg100管子分別代表大管子和小管子，所以：上面公式，實際是管道流量公式的一個應用，因為從流量公式可得大管子流量=36000.785(大管子直徑)2流速小管子流量=36000.785(小管子直徑)2流速利用數(shù)學的演算方法，把兩個公式的兩邊相除，得：然后再用小管子流量乘等式的兩邊，就得大管子流量的計算公式。這一公式還可以寫成：因此，我們知道，在流速相等的情況下，一根Dg200管子可以頂4根Dg100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)。同樣計算：這也就是說，一根Dg200管子可以頂16根Dg50管子使用。從上述情況看出

26、，當兩根管子流速相等時，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Dg100為30噸/時，再利用管徑與流量的關系，其他管徑的管子流量就可以推算出來了。如Dg200管子的流量為2230=120噸/時，Dg300管子的流量為3230=270噸/時，Dg50管子的流量為 Dg25的管子流量為 這30噸/時的流量是怎樣來的？我們已知，當流速為1米/秒時，Dg100管子的流量是28.8噸/時，那麼流量30噸/時的流速，只比1米/秒稍大一些，因此粗算時，我們可以認為流速也是1米/秒，這樣好記又好算。同

27、樣，記住Dg100管子流量30噸/時的流速是1米/秒，其他流速的流量，也可以利用流速和流量的關系算出來。例如，當流速提高為2米/秒時，流量就是 ，當流速降為0.5米/秒時，流量就是 因此，Dg100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經濟問題，同樣的管子，管子大流速就小，這時雖然輸送水的電費低了（參看下面流速與阻力的關系），但管子的費用就高了。相反，如果管子很小，雖然管子價錢低了，但經常輸送水的電費高了。所以，這中間有一個最合算的流速（見表3）。   

28、0;                      流速一般限制范圍                      表3適    用  &

29、#160; 條    件流速（米/秒）室外長距離管線Dg>500Dg<50011.50.51水泵出水管Dg>200Dg<20022.51.52水泵吸水管Dg>200Dg<2001.21.511.2車間一般管線1.52 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；第二、管道短的，流速也可以用得高一點。這時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  

30、60; 管道里的流量不變，他的流速會不會變化？這個問題應該附加兩個條件才提得明確，第一、管子直徑沒有變化；跌入、在管道上沒有支管進水，也沒有支管出水。有了這兩個條件可以得出答案：在這條管道上，任何一處的流速都是相等的，并且不會變化。為什麼流速不變呢？因為流量是由流速和面積決定的，流量、流速和面積是互相配套的，這三個因素中，流量和面積不變，流速也不會發(fā)生變化。這個問題的提出是因為：當管子流水的時候，管道上每一處的壓力都是不同的（從壓力表上可以看出來），往往會使人錯誤認為，流速和壓力一樣，也會跟著變化。第九題    壓力和流速究竟有什麼關系？管道里的壓力是順著水流的方

31、向逐漸變小的。但是，管道的流速在流量不變的時候卻是不變的。我們討論壓力與流速的關系，實際是指管道上兩點間的壓力差和兩點間流速的關系。因為，當管道兩點間的長度固定不變后，決定管道兩點間的流速是兩點的壓力差，而不是某一出單獨的壓力絕對大小值。壓力差大的時候，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系前，應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，

32、嚴格地說，應該是2公斤/厘米2，這是指在一個平方厘米的面積上壓有2公斤的力量，包括了一個面積的因素在里面。說得更確切一點，這是一個壓力強度。知道這個壓力強度之后，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2上就有22=4公斤力量，在10厘米2的面積上就有210=20公斤力量。水柱的高度，怎樣能折合成公斤/厘米2的壓力單位呢？這只要把壓在1厘米2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)1(厘米2)=500厘米3，重量為0.5公斤(因為1000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。這里提出了一個重要的換

33、算問題，10米水柱壓力折合成多少公斤/厘米2？10米水柱在1厘米2面積上的體積為10100厘米1厘米2=1000厘米3=1升，重1公斤，所以10水柱壓力恰好折合為1公斤/厘米2的壓力。1公斤/厘米2的壓力相當于10米水柱的壓力，這時一個重要換算關系。根據(jù)這個關系，我們就可以進行許多壓力的換算。例如，0.1公斤壓力折合成0.110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0.11/10=0.01公斤的壓力。為什麼要用水柱高來表示壓力呢？這有兩個原因：一個是為了便于計算阻力(這在以下問題中解答)。另一個是使我們對于壓力有一個概念。例如，一個10米水深的池子，池子底上的壓力就是

34、10米水柱。同樣，如果水管的壓力是1公斤/厘米2，也就是10米水柱的壓力。這個10米水柱高怎樣體現(xiàn)呢？我們如果在水管的垂直方向接一根管子，就可以看見這根垂直管子里的水位上升到10米的高度。這就給出了一個形象的概念?？偟恼f來，公斤/厘米2這個壓力單位給的是一個抽象的概念。米(水柱)這個壓力單位給出了一個形象的概念。水力學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？我們在管道上某一點接一個壓力表，所測得的讀數(shù)就是那一點的壓力。在水流動的時候，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Dg15

35、0出水管上壓力是2公斤/厘米2，但到距這點200米遠的地方壓力，可能下降成1.5公斤/厘米2。這2-1.5=0.5公斤/厘米2就是兩點間的壓力差。這個壓力差相當于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？因為，水在這200米管道里流動的過程中，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Dg150管道的水流過程中，由于管道的阻力，產生了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的東西，壓力差指的是阻力所產生的現(xiàn)象。由

36、于管道阻力只能通過壓力差才能測出來，所以說，壓力差與流速的關系，實際是指管子阻力與流速的關系。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Dg150管道兩頭的壓力，如果分別換成4公斤/厘米2及3.5公斤/厘米2或者10公斤/厘米2及9.5公斤/厘米2，由于壓力差仍然是0.5公斤/厘米2，所以管子里的流速也就保持不變。至于2公斤/厘米2、4公斤/厘米2及10公斤/厘米2這些壓力本身所引起的差異

37、，我們在第二十三題討論第十二題    管子的阻力怎樣計算？管子的阻力是用試驗求得的，如公式：管道阻力=管道長度管道1米的阻力管道1米的阻力=阻力系數(shù)(流速)2第一個公式，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。第二個公式，說明怎樣計算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)是通過試驗求得的，它本身可以寫成一個復雜的公式。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的物質(例如都是水)以及溫度都是一樣的話，那么用試驗求出的阻力系數(shù)

38、大小也是不變的。如果管子里流動的物質不變，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)就和輸送水時的阻力系數(shù)不一樣。阻力系數(shù)的公式為什么復雜呢？就因為它必須反映這些變化的規(guī)律。在設計時，我們不是從頭去計算每根管子的阻力系數(shù)，而是從已經計算好的表格中，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算表？表4，是從1968年中國工業(yè)出版社出版的給水排水設計手冊第四冊，室外給排水管渠水力計算圖表編制成的，包括Dg500管徑以下的管

39、子，可供一般計算使用。表4中的流量，列出了兩種單位，一種是升/秒，一種是米3/時。表4-1的流量按升/秒成整數(shù)排列的，表4-2的流量按米3/時成整數(shù)排列的，以便于查用。1升/秒合3.6米3/時，所以，表4-1的第一個流量2升/秒=23.6=7.2米3/時。從表4第一豎行，某一管徑向右查，就可以在某一個流量的下面，找到相應的流速和阻力。在本書以后的敘述中，表4都是指表4-1說的，個別處引用表4-2時，則特別注明。例  查Dg100鑄鐵管，在流量25.2米3/時及50.4米3/時的流速和阻力？解  有Dg100一行向表的右方找，在流量25.2米3/時的下面查到流速為0.91米/

40、秒，每米阻力為18.6毫米水柱，在50.4噸/時流量下查到流速為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3/時，管長100米，求Dg100管道阻力為：10018.6=1860毫米=1.86米在流量為50.4噸/時，管長100米時，求Dg100管道的阻力為：10071.6=7160毫米=7.16米注意，表4中阻力損失單位為毫米，計算時要換算成米。說明: 1、流速單位：米/秒；阻力(指每米管子的壓力損耗)單位：毫米水柱/米     2、應用表4-1和表4-2時，請將下半部

41、分拼在上半部分的右邊，即組成一個整表，便于查看。第十四題    表4的鑄鐵管水力計算表做了哪些簡化，會不會影響計算的準確度？表4，是從給水排水設計手冊的管渠水力計算圖表上，做了以下簡化：（一）精簡了Dg50以下管子和Dg600以上管子的資料，因為一般不常用這些管子。（二）精簡了流量的資料。例如Dg75管子流量，原書從0.9升/秒起到13.0升/秒，每隔0.1升/秒有一個流量。表4簡化為每隔1升/秒一個流量，而且限于2升/秒到11升/秒的范圍內。這樣的表，在一般設計中是夠用了。因為流速包括0.5米/秒到2.6米/秒這個范圍，復合管道流速的一般要求。Dg75管子的流量

42、每隔1升/秒也是合適的，因為在流速方面只有約0.2米/秒的變化。（三）對于流速，表4中只取兩位數(shù)，阻力只取一位小數(shù)。是由原表按四舍五入的辦法得來的。這對一般計算的影響很小，可以簡化。第十五題    從鑄鐵管水力計算表可以找到那些規(guī)律?可以找到兩條規(guī)律:第一、阻力和流速之間的關系。從表4的資料,可以計算出管子的主力系數(shù)，因為管子1米長的阻力=阻力系數(shù)(流速)2所以                  

43、      例如，Dg100管子在流速0.91米/秒(流量25.2米3時)，阻力為18.6毫米，則                         在流速為1.4米/秒時，阻力44.2毫米(流量38.7米3/時)，則        

44、;                 這證明了阻力系數(shù)是不變的(參考第十二題)。然后，用流速的變化推算阻力，得下列公式：例    Dg100管子，流速在0.7米/秒時的阻力為10毫米，求流速1.4米/秒時的阻力。解     第二、阻力和管徑間的規(guī)律。兩根管子在長度和流速都相等的情況下，究竟大管徑的管子阻力大，還是小管徑的管子阻力大？我們從表4中的數(shù)據(jù)，可以找出規(guī)律，如下式：或&#

45、160;                      上式告訴我們，流速相等和長度一樣的兩根管子，管徑越小，阻力越大。在選用小管徑的管子時，要注意這一點 第十六題    知道管道阻力的規(guī)律有什么用處？有下列三個方面的用處：第一、在設計時，可以幫助我們選擇經濟合理的管徑。如第七題提出的限制流速的原因。為什麼一般流速都在1.5米/秒以下呢？因為在流速大的時候，阻力

46、就增加的快。例如，2米/流速的阻力，就是1米/秒流速阻力的4倍，因此，電費也是4倍，這就不合算了。為什麼Dg500以上大管子的允許流速可以高一些，而小管徑的允許流速卻要低一些呢？因為在同樣的流速下，小管徑的阻力比大管徑的阻力大得多，如Dg250管子的阻力比Dg500管子的阻力至少大一倍，Dg100管子的阻力比Dg200的管子的阻力也至少大一倍，所以，管子越小，越要用低流速。第二、在維修或更換管子時，可以幫助我們估計不同管徑的阻力變化。例    同樣的流量如果用Dg100管子代替Dg150管子，阻力增加多少倍呢？解    (1)先求Dg

47、150管子及Dg100管子的面積比，計算出阻力因流速加大而增加的倍數(shù)。管子的妙計減少2.25倍，流速就增大2.25倍，所以(2)估計由于管徑減少而引起的阻力加大。由上一問題，知道Dg100管子的阻力比Dg150管子的阻力大 (3)綜合上述結果得知：在同樣的流量下，如果，把Dg150管子換成Dg100管子，阻力至少要增大51.5=7.5倍。例如，從表4中查出，當流量為32.4米2/時，用Dg100管子，每米阻力為29.9毫米水柱，用Dg150管子，每米阻力為3.9毫米水柱，阻力為 這就得除了證明。第三、可以幫助我們推算表4沒有列出的阻力。第十七題    怎樣具體利用

48、表4進行計算？有下面幾種情形：(一)    已知管道的長度、管徑和流量，求流速和阻力。例  Dg100管子，長250米，流量32.4米3/時，求流速和阻力。解  查表4Dg100的橫行中，流量為32.4米3/時，得流速為1.2米/秒，每米阻力為29.9毫米，則  250米長的管道的阻力=25029.9=7500毫米7.5米水柱(二)已知流量，選擇管徑，并計算流速和阻力。例  一條流水的管道，流量為72.0米3/時，要輸送600米長，應該選用多大的管徑、流速和阻力？解  由表4流量72.0米3/時一行往下找，先查得D

49、g150管子流速為1.2米/秒，比一般允許流速大，所以不用這個數(shù)據(jù)。再查得Dg200管子流速為0.64米/秒，在一般允許流速范圍內，可以采用。Dg200管子每米阻力為4毫米水柱，故600米長管道的阻力為：6004=2400毫米=2.4米水柱。(三)已知管徑、管長和兩頭的壓力差，計算管道里的流速和流量。例  Dg150管道，長400米，管道兩頭的壓力差為0.5公斤/厘米2，求管道的流速和流量。解  0.5公斤/厘米2壓力=5米水柱壓力5000毫米水柱壓力長400米管道的壓力差為5000毫米水柱，所以每米的壓力差為：5000÷400=12.5毫米水柱從表4中Dg150

50、管子這行向右找，在阻力12.5毫米水柱時，查得流速為1.0米/秒，流量為61.2米3/時。(四)已知管徑，估算管道的大致流量。表4雖然列出了不同流速的許多流量，但從一般管道的允許流速說來，大致都在1米/秒左右，因此，可以按1米/秒流速來查流量，作為一個粗估的數(shù)字。第六題告訴我們，記住Dg100管子的流量是30噸/時,用它作為推算其它管子流量的基數(shù)，就是這樣來的。第十八題    表4查不到的流量、流速和阻力，應該怎樣計算？這有三種情形：第一、表中查不出流量來例  可用Dg100管子，流量為30噸/時，求流速和阻力。解  (1)對比計算法：在表4中

51、查到Dg100管子的流量在25.2噸/時，是接近30噸/時，其流速為0.91米/秒，每米阻力為18.6毫米水柱。(2)插入計算法：根據(jù)表4，流量30噸/時正好在25.2噸/時及32.4噸/時兩個流量之間，因此，流量30噸/時的相應流速和阻力也應該在這兩個流量之間。我們可根據(jù)這些數(shù)據(jù)估算：如流量25.2噸/時的流速為0.91米/秒；流量32.4噸/時的流速為1.2米/秒。則流量30噸/時的流速可以估算成1.1米/秒。這是因為流量從25.2噸/時到32.4噸/時，增加7.2噸/時；流速從0.9米/秒到1.2米/秒增加0.3米/秒。而流量30噸/時比25.2噸/時增加4.8噸/時。按比例，它的流速應

52、增加 。所以，流量30噸時的流速，應該是，在流量25.2噸/時的流速上，再加流量30噸/時與25.2噸/時之間的流速比差則為0.9+0.2=1.1米/秒。用同樣的方法，流量25.2噸/時的阻力為18.6毫米，流量32.4噸/時的阻力為29.9毫米，可以得出30噸/時的阻力為26毫米(由表4-2可以直接查出25.6毫米)。(3)直接估計法：這是一種在急需的情況下采用的簡便方法。如在0.91米/秒和1.2米/秒兩個流量間可以直接估出1米/秒這個流速。在18.6毫米水柱和29.9毫米水柱兩個阻力間可以估出26毫米水柱，即便估計得不太準，估成25毫米或27毫米，對計算的精度影響不大。第二、表中查不出流

53、速來例  可用Dg100管子，流速為1米/秒，求流量和阻力。解  從表4中查到Dg100管子流速為0.91米/秒時，流量為25.2噸/時，阻力為18.6毫米水柱，所以得：                 同樣，仿照上面第一解(2)和解(3)的辦法計算。按照解(3)的辦法可直接估出流速1米/秒的流量約為28噸/時左右，阻力約為23毫米左右。第三、表中查不出阻力來例  可用Dg100管子，200米長度上的壓力差

54、為0.8公斤/厘米2，求流速和流量。解  壓力差0.8公斤/厘米2合8米水柱壓力，所以得：從表4查到40毫米水柱的阻力在29.9毫米及44.2毫米間，其流速為1.2米/秒及1.4米/秒，所以取中間流速1.3米/秒，其流量為32.4噸/時及39.6噸/時，取中間流量36噸/時。最后，得出40毫米水柱阻力的流速為1.3米/秒，流量為36噸/時。 第十九題    在實際工作中，究竟怎樣體現(xiàn)一段管道的壓力差產生一定的管道流速？我們知道管道兩頭有壓力差，水才會流動，也就是說，壓力差產生了流速，但是在實際工作中，這個壓力差怎樣產生的呢？這個問題使我們對于壓

55、力的理論需要進一步探討，同時也把我們逐漸引入有關水泵的討論?，F(xiàn)在舉例說明如下：例  如第十七題中的例題，長400米的Dg150管道，在5米水柱壓力差下，流量61.2噸/時，流速1米/秒。這5米壓力差可由三個基本情況表示出來：(1)把400米長的管道鋪成斜坡，這一頭比另一頭高出5米，這5米高差就產生5米水柱的壓力差。因此，如果從高的一頭不斷進水，那么，管道的流量一定時61.2噸/時，流速就一定是1米/秒。管道的坡道可以表示為5/400(讀成四百分之五，400米是坡度的斜邊長度。嚴格說，坡度應該用水平距離除高差來表示，由于水平距離比400米略小，所以真正的坡度應該比5/400略大),但一

56、般管道的坡度都用千分之幾表示，5/400可以換算成 ，因此，這段管道的坡度應該表示成 ，簡寫成12.5(讀成千分之十二點五)。這個計算表明，如果，把Dg150管道按12.5的坡度鋪設，那它就能保證水的流速為1米/秒，流量為61.2噸/時。12.5的坡度也就是每米(1000毫米)管道兩段的高差是12.5毫米，這12.5毫米水柱也就是Dg150管道在流量為61.2噸/時每一米的阻力(見表4)。(2)長400米Dg150的管道鋪成水平的，但一頭接在水池上，池里的水位比管中心高出5米，并且保持不變，那么，Dg150管子里的流量也就保持為61.2噸/時不變，流速也就是1米/秒。(3)把Dg150管接在水

57、泵出水管上(水泵流量要大于61.2噸/時)，長400米管道也是水平的，管道兩端都裝壓力表，并且在400米長管道前面還有閘門。在水泵開動后，如果我們能調節(jié)閘門，時兩個壓力表的讀數(shù)恰好是0.5公斤/厘米2(即5米水柱)，那么，管子的流量一定時61.2噸/時，流速也一定是1米/秒。這里，我們不規(guī)定多大流量和多大揚程的泵，只要做到這條管道兩頭的壓力差是0.5公斤/厘米2。那么，這個61.2噸/時的流量和1米/秒的流速就會得到保證。上面說的只是基本情況，但它們間還可以互相組合起來產生壓力差。例如，把長400米Dg150管子兩端鋪成2米的高差，高的一頭接水泵，如果在高低兩段的壓力表能量得0.3公斤/厘米2

58、(合3米水柱)的壓力差，那么，總的壓力差也是5米水柱，所以，流量也一定是61.2噸/時。這就是應用上面(1)和(3)的情況組合產生的壓力差。但這里和(3)情況不同的是：上面的0.5公斤/厘米2壓力差圈是由水泵給的，這里水泵只給0.50.2=0.3公斤/厘米2的壓力差，0.2公斤/厘米2壓力差是2米高差所給的。這個道理對于后面理解水泵的揚程時很重要。又如，水池的水在管道這一頭中心線上有3米深，把長400米的Dg150管道的另一頭鋪設成2米高,也同樣得到總壓力差為5米,所以流量也一定是61.2噸/時，這就是利用(1)和(2)情況的組合.第二十題    管道的總阻力包括

59、哪些部分？上面都是討論直管子的阻力。但管道一般都包括有許多管件，如彎頭、三通、閘門和指揮法等等。水流過這些管件的時候，也同樣要克服阻力。這些管件所產生的阻力，我們叫做局部阻力。另外，我們把直管子的阻力叫做沿程阻力。所以：管道總阻力=管道沿程阻力+管道局部阻力。(單位:毫米水柱)。從表4查出每米長的阻力后，就可以計算出管道的沿程阻力。剩下的問題是如何計算管道的局部阻力。第二十一題    管道的局部阻力應該怎樣計算？管道的局部阻力也和管道的沿程阻力一樣，可用下式表示：管道的局部阻力=局部阻力系數(shù)流速2    (單位：毫米水柱)。不同的管件

60、，局部阻力系數(shù)也是不同的。局部阻力系數(shù)是靠實驗得來得，計算管件阻力的時候也是先把局部阻力系數(shù)求出來，然后乘上流速的平方數(shù)值。表5列出常見的鑄鐵管道的局部阻力系數(shù)，供參考。鑄鐵管道的局部阻力系數(shù)                               表5管件（管道零件）名稱阻力系數(shù)90°

61、;彎頭45°彎頭1530異徑管由大口流向小口由小口流向大口1530三通管 轉彎，由中口向直管流水(用中口流速計算)轉彎，由直管向中口流水(用直管流速計算)轉彎，由中口向直管兩頭通式供水(用直管流速計算)轉彎，兩頭直管同時向中口流水(用中口流速計算)直流，中口不進水不出水直流，中口同時出水(用管件前的流速計算)直流，中口同時進水(用管件后的流速計算)75757515055025水泵進口(或進水池)閘閥(全開)閘閥(開一半)止回閥吸水管濾網(無底閥)底閥代濾網50510085150300注：局部自力系數(shù)，是將通常的計算公式簡化后求出來的平均值例  Dg150的90&#

62、176;鑄鐵彎頭，流量61.2噸/時，阻力多大？解  先查表4 Dg150管子在流量61.2噸/時的流速為1米/秒，再查表5中 90°彎頭的阻力系數(shù)為15，所以：Dg150的90°彎頭阻力=局部阻力系數(shù)流速2=1512=15毫米水柱表5所列的項目有限，同時每一個局部阻力系數(shù)是一般平均值。例如，90°鑄鐵彎頭的局部阻力系數(shù)為15，但當彎曲半徑變了，這個系數(shù)也就相應地變了。如果是焊接的鋼管彎頭，則系數(shù)更不同了。從表中看出，底閥、吸水管濾網、止回閥、三通等阻力系數(shù)較大，其它管件的阻力系數(shù)都較小。至于表5中沒有列出來的其它管件的局部阻力系數(shù)，都在3050以下，按

63、管道流速算出來的阻力也是比較小。因此。在一般的管道流速范圍內，特別是管道比較長，局部阻力比沿程阻力小得多的時候，這就沒有必要把局部阻力算得很精確。第二十二題  究竟實際管道的阻力應該怎樣計算？舉例說明如下：圖1給水管道系統(tǒng)是由吸水井向沉淀池送水，公包括三臺10Sh-13水泵(先不管水泵的型號)，平時使用二臺，每臺輸水量400噸/時，共輸水800噸/時(圖中只畫出最邊上的一臺水泵)。這800噸/時的流量要送進三座沉淀池里(圖中只畫出外邊的一座)。沉淀池的流量是按300噸/時考慮的。從吸水井底閥起到水泵止為Dg300管道，從水泵到500250異徑管止為Dg250管道，從Dg500250異

64、徑管起到入沉淀池前Dg500250三通止為Dg500管道，從沉淀池前Dg500250三通起到入沉淀池口止為Dg250管道(圖1如下)。例1  計算從水泵出水管口Dg500250異徑管起到沉淀池進水口處止，一段管道的總阻力(按二臺水泵流量800噸/時計算)。解    (1)計算從水泵出水管口Dg500250異徑管到沉淀池前Dg500250三通的沿程阻力：由表4-2查Dg500管子，流速為1.1米/秒得流量800噸/時的阻力為每米3.4毫米。Dg500管道總長=10+1.5+2.7+15+220+180+525+50+35+50+150+20+235+80+

65、20+10=1604.2米1604米。所以  Dg500管道的沿程阻力=16043.4=5450毫米。(2)計算進沉淀池Dg250支管的沿程阻力由表4-2查得Dg250管道流量為300噸/時，流速為1.7米/秒，阻力為每米19.1毫米。Dg250管長=20+8.5+2+1=31.5米。所以    Dg250管道的沿程阻力=31.519.1=602毫米以上管道沿程阻力合計=5450+602=6052毫米(3)計算管道局部阻力Dg500管道在流量為800噸/時，流速為1.1米/秒。圖1，從水泵出水口的Dg500250異徑管起到沉淀池前Dg500250止90&

66、#176;彎頭共有7個，由表5查得90°彎頭的局部阻力系數(shù)為15，所以，90°彎頭的局部阻力=7151.12=127毫米。Dg500管道上的60°彎頭共有4個，在表5中查不到，所以參考90°彎頭的局部阻力系數(shù)15和45°彎頭的局部阻力系數(shù)10，取其中間系數(shù)12.5。所以，60°彎頭的局部阻力系數(shù)=412.51.12=61毫米。Dg500管道上的45°彎頭共有4個，在表5查得局部阻力系數(shù)為10，所以，45°彎頭的局部阻力=4101.12=48毫米。水通過兩個Dg500250的三通(一個從中口同時進水，一個中口不進水也

67、不出水)，查表5得局部阻力系數(shù)分別為25及5。所以，三通的局部阻力=(25+5)1.12=36毫米。Dg500干管向Dg250支管流水，要通過一個Dg500250的三通管，起局部阻力系數(shù)為75，仍用Dg500干管的流速1.1米/秒。所以，Dg500250的三通局部阻力=751.1290.7591毫米。入沉淀池前的支管上有Dg250閘閥(全開)一個，局部阻力系數(shù)為5，有90°彎頭3個，每個彎頭的局部阻力系數(shù)為15，支管流速為1.7米/秒。所以，1個閘閥和3個90°彎頭局部阻力=(5+315)1.72=144.5145毫米。以上管道局部阻力合計=129+61+48+36+91+145=508毫米。管道的總阻力共計=管道沿程阻力+管道局部阻力=6052+508=6560毫米6.6米。我們可以驗算這段管道的局部阻力和沿程阻力的比例值：從計算的結果看出，管道的局部阻力比管道的沿程阻力小得多，局部阻力值由沿程阻力的8.4%。例2        計算從水泵的吸水管底閥起到出水管上異徑管Dg500250止的管道總阻力。解    (