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滿流圓形管道水力計算圖（滿流圓形管道水力計算圖的水力要素）

發(fā)布時間：2023-04-26 23:01:49 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 1266

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本文目錄:

1、水力管道計算
2、關(guān)于水力管徑計算
3、水力計算
4、怎么算出管道的壓力和流速？

滿流圓形管道水力計算圖（滿流圓形管道水力計算圖的水力要素）

一、水力管道計算

對于長管道：（局部阻力和流速水頭可忽略不計）

1、已知管道的水力坡度J，流量： Q=CA√(RJ) ；流速： V=C√(RJ)

式中：Q——流量，（m^3/s)；水水力坡度 J=H/L，H——管道兩端的水頭差（m)，L——管道的長度（m)，C——管道的謝才系數(shù)，C=R^(1/6)/n, R——水力半徑，R=A/X（m)，A——管道的過流面積（m^2)；X——濕周（m)；V——流速，（m/s).

2、已知管道長度L、比阻S、管道兩端的水頭差H，流量 Q =[H/(SL)]^(1/2)

式中比阻S，由管內(nèi)徑d、管內(nèi)壁糙率n確定：S=10.3n^2/d^5.33；流速V=Q/A.

單位：Q 、V、d、L、V單位同上。

對于短管道：（局部阻力和流速水頭不能忽略不計）

流量 Q=[(π/4)d^2 √(1+λL/d+ζ)] √(2gH)

式中：Q——流量，（m^3/s)；π————圓周率；d——管內(nèi)徑（m)，L——管道長度（m)；g——重力加速度(m/s^2)；H——管道兩端水頭差（m)，；λ ————管道的沿程阻力系數(shù)（無單位）；ζ————管道的局部阻力系數(shù)（無單位，有多個的要累加）。

二、關(guān)于水力管徑計算

水力直徑，又叫當量直徑，定義是：d＝4*A/c

A為管道的流體通過截面積，c為管道的內(nèi)壁周長。

可以這樣證明：如果管道是圓的，d＝4*pi*r^2/2*pi*r=2r,與實際相符；

如果管道是其它幾何圖形，就按照公式計算吧，沒錯。

三、水力計算

計算

管網(wǎng)水力平差計算

在特定供水條件下根據(jù)連續(xù)性方程和能量方程，求解管網(wǎng)中管段流量、節(jié)點壓力、泵站流量和揚程，使管理及決策人員了解管網(wǎng)對供水需求的符合程度，檢驗管網(wǎng)設計和運行質(zhì)量，為泵站設計和運行、管網(wǎng)運行與擴建提供依據(jù)。

管網(wǎng)水力狀態(tài)實時模擬計算

由于用戶用水量的變化，管網(wǎng)供水量和供水壓力是隨時間變化的。實時模擬的目的是監(jiān)測管網(wǎng)在一個時段內(nèi)運行狀態(tài)的總體效益和費用，為管網(wǎng)用戶調(diào)度提供決策依據(jù)，評價管網(wǎng)總體運行效果。實時模擬的基本方法是將分時段變化的用水量作為擬動態(tài)數(shù)據(jù)，對不同時段（3天，72小時）的運行狀態(tài)進行平差計算，最后對總模擬時期的計算結(jié)果進行匯總、評價和決策。除此之外，還可以進行管網(wǎng)系統(tǒng)的工況校核及可靠性分析。

管網(wǎng)運行優(yōu)化調(diào)度計算

在不同時段的供水需求條件下，通過泵站供水量變化求解二級泵站供水量，對各泵站中的水泵進行優(yōu)化運行組合，調(diào)整各水廠的出水量和出水壓力，幫助制定更為科學合理的調(diào)度計劃和調(diào)度方案，改善管網(wǎng)中水流狀況，降低爆管的概率，達到常年供水動力費用最小化，提高供水服務水平。

管網(wǎng)優(yōu)化設計計算

在建立經(jīng)濟模型和優(yōu)化計算數(shù)學模型，提出多個約束條件后，通過一定的數(shù)學算法，得出經(jīng)濟合理的管徑及水泵揚程。目的主要是為了進行新建或擴建管網(wǎng)的規(guī)劃設計和初步設計，使其達到在投資（管徑）及常年運行費用（水泵揚程）最小的情況下，滿足用戶對水量和水壓的要求。

用水量預測

是根據(jù)過去用戶用水量的歷史數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析后找出各個用戶區(qū)域最主要用水相關(guān)的參數(shù)和時變特性，建立模型，在此基礎上做出用戶用水量的短期、中期和長期預測，從而編制出用戶日、月和年的用水計劃。

擴展資料：

表達方式

水力計算成果表達:主要有三種形式，一種是繪制CAD工程圖，包括給水管網(wǎng)平差結(jié)果圖和等水壓線圖。它是在保證計算結(jié)果接近實際情況的前提下，對管線進行簡化的圖形，圖中對節(jié)點、管段、泵站等的計算結(jié)果進行詳細標注。

第二種是圖形顯示功能，根據(jù)數(shù)據(jù)庫繪制實時曲線圖和歷史趨勢線圖，如各時段管段流量曲線圖、各時段節(jié)點水量需求曲線圖等。

第三種表達形式是以統(tǒng)計報表形式顯示各管段、節(jié)點、泵站等的歷史和當前數(shù)據(jù)。水力計算結(jié)果均可由打印機輸出。

參考資料來源：百度百科-水力計算

四、怎么算出管道的壓力和流速？

壓力與流速的計算公式：

以常用的長管自由出流為例，則計算公式為 H=(v^2*L)/(C^2*R), 其中H為水頭，可以由壓力換算， L是管的長度， v是管道出流的流速， R是水力半徑R=管道斷面面積/內(nèi)壁周長=r/2， C是謝才系數(shù)C=R^(1/6)/n， n是糙率，其大小視管壁光潔程度，光滑管至污穢管在0.011至0.014之間取。

有“壓力與流速的計算公式”。流體力學里倒是有一些類似的計算公式，那是附加了很多苛刻的條件的，而且適用的范圍也很小。

壓力與流速并不成比例關(guān)系，隨著壓力差、管徑、斷面形狀、有無拐彎、管壁的粗糙度、是否等徑/流體的粘度屬性……，無法確定壓力與流速的關(guān)系。

如果你要確保流速，建議你安裝流量計和調(diào)節(jié)閥。也可以考慮定容輸送。要使流體流動，必須要有壓力差（注意：不是壓力！），但并不是壓力差越大流速就一定越大。當你把調(diào)節(jié)閥關(guān)小后，你會發(fā)現(xiàn)閥前后的壓力差更大，但流量卻更小。

擴展資料：

水流速度與水力坡度J、水力半徑R、管道內(nèi)壁粗糙度等有關(guān)，其公式可表示為：V=C√(RJ)

式中：V——管道的斷面平均流速。

C——管道的謝才系數(shù)，C=(1/n)R^(1/6),n為管道內(nèi)壁粗糙度，R——水力半徑，R=A/X，A為過流面積，X為濕周，滿管流時X為管內(nèi)壁的圓周長。

J——水力坡度，J=(H1-H2)/L,H1、H2分別為管道兩端的水頭，L為管道長度，當管道為水平布置時，J=(P1-P2)/(ρgL)，P1、P2分別為管道兩端的壓強，ρ是水的密度，g是重力加速度。由公式知，水流速度是與管道壓力坡度的平方根成正比的。

壓力損失（水頭損失）公式（阻力平方區(qū)） h=10.3*n^2 * L* Q^2/d^5.33

上式嚴格說是水頭損失公式，水頭損失乘以流體重度后才是壓力損失。式中n――管內(nèi)壁粗糙度； L――管長；Q――流量；d――管內(nèi)徑。

參考資料：百度百科流速

百度百科壓力（物理術(shù)語）