各種管道水頭損失的簡便計算公式

1、各種管道水頭損失的簡便計算公式 (879) 摘要：從計算水頭損失的最根本公式出發(fā)，將各種管道的計算公式加以推導(dǎo)，得出了計算水頭損失的簡便公式，使得管道工程設(shè)計人員從繁瑣的計算中解脫出來，提高了工作效率。關(guān)鍵詞：水頭損失塑料管鋼管鑄鐵管混凝土管鋼筋混凝土管    在給水工程應(yīng)用中經(jīng)常要用到水頭損失的計算公式，一般情況下計算水頭損失都是從水力摩阻系數(shù)等根本參數(shù)出發(fā)，一步一步的代入計算。其實各個公式之間是有一定的聯(lián)系的，有的參數(shù)在計算當(dāng)中可以抵消。如果公式中只剩下流速、流量、管徑這些根本參數(shù)，那么就會給計算者省去不少的麻煩。在此我們充分利用了各參數(shù)之間以及水頭

2、損失與水溫的關(guān)系，將公式整理簡化，供大家參考。1、PVC-U、PE的水頭損失計算 根據(jù)?埋地硬聚氯乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程?規(guī)定，塑料管道沿程水頭損失hf應(yīng)按下式計算：式1-1式中水力摩阻系數(shù)；L管段長度m；di管道內(nèi)徑m；v平均流速m/s；g重力加速度，9.81m/s2。因考慮到在通常的流速條件下，常用熱塑性塑料給水管PVC-U、PE管一般處于水力光滑區(qū)，管壁絕對當(dāng)量粗糙度對結(jié)果的影響非常小或沒有影響，故水力摩阻系數(shù)可按下式計算：式1-2式中Re雷諾數(shù)。雷諾數(shù)Re應(yīng)按下式計算：式1-3式中水的運動粘滯度m3/s，在不同溫度時可按表1采用。表1水在不同溫度時的值×10-6水溫0510

3、1520253040m3/s1.781.521.311.141.000.890.800.66    從前面的計算可知，假設(shè)要計算水頭損失，需將表1中的數(shù)據(jù)代入，并逐步計算，最少需要3個公式，計算較為繁瑣。為將公式和計算簡化，以減少工作量，特推導(dǎo)如下：    因具體工程水溫的變化較大，水力計算中通常按照基準(zhǔn)溫度計算，然后根據(jù)具體情況，決定是否進(jìn)行校正。冷水管的基準(zhǔn)溫度多項選擇擇10。    當(dāng)水溫為10時的=1.31×10-6 m3/s，代入式1-3得式1-4將式1-4代入式1-2式1-5再將式1

4、-5代入式1-1得式1-6取L為單位長度時，hf即等同于單位長度的水頭損失i，所以式1-7又因為式1-8式1-9式1-10    現(xiàn)可用式1-7或式1-10代替式式1-1、式1-2和式1-3，式1-7適用于流速為的條件下，式1-10適用于規(guī)定流量的條件下。通過簡化公式，大大減少了計算量，計算起來更加方便快捷。2 、鋼管、鑄鐵管道的水頭損失 計算均勻流沿程水頭損失的根本公式達(dá)西公式式2-1式中水力摩阻系數(shù)；L管段長度m；di管道內(nèi)徑m；v平均流速m/s；g重力加速度，9.81m/s2。    根據(jù)舍維列夫進(jìn)行的鋼管及鑄鐵管的實驗，提出了

5、計算過渡區(qū)及阻力平方區(qū)的阻力，新鋼管式2-2注：此公式適用于以m計。將式2-2代入式2-1得：式2-3取L=1m，即沿程水頭損失hf為管道單位長度的水力坡降i，可得式2-4對新鑄鐵管式2-5同理可得：式2-6注：此公式適用于以m計。對舊鋼管及舊鑄鐵管當(dāng)v1.2m/s以m計。式2-7當(dāng)v1.2m/s以m計。式2-8同以上推導(dǎo)過程：當(dāng)v1.2m/s式2-9當(dāng)v1.2m/s式2-103、混凝土管、鋼筋混凝土管的水頭損失：對于鋼筋混凝土管，通常采用謝才公式計算水力坡度：式3-1式中R水力半徑對于圓管式3-2C謝才系數(shù)式3-3n粗糙系數(shù)，0.013-0.014。將式3-2、式3-3代入3-1式得：式3-4 當(dāng)n=0.013時，式3-5由式3-6式3-7得：式3-8同理當(dāng)n=0.014時式3-94、結(jié)論計算熱塑性塑料管道PVC-U、PE管的水頭損失可用式1-7或式1-10代替式1-1、式1-2和式1-3，式1-7適用于流速為的條件下，式1-10適用于規(guī)定流量的條件下。計算鋼管和鑄鐵管水頭損失可用式2-4、式2-6、式2-9和式2-10等簡化公式。計算混凝土管和鋼筋混凝土管水頭損失可用式3-5、式3-8或式3-9代替式3-1、式3-2和式3-3等簡化公式。通過簡化公式，大大減少了計算量，計算起來更加方便快捷。注：以上公式中的i值均為水溫為10時的水頭損失，如果水