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泵送管路之阻力计算
泵送管路之阻力計算
前言
泵送中的液體會遭受各種阻力而影響泵送揚程,此阻力取決於水量(流速)與所用管路
的狀況及液體的性質(黏度、濃度)等;當液體流經細管時,阻力增大,彎曲或粗細急變、
閥數多、管舊而鏽多時,阻力增大,反之,阻力減少,但是,不論用多新的管,也不可能全
無阻力,因此,必須計算此阻力而加於實揚程,成為泵所需求的揚程。
管的阻力
管有各種大小口徑,其材質也有鐵、銅、PVC、混凝土等,就阻力而言,最經濟的水量 Q
大致取決於口徑別,管路阻力反比於管徑D的5次方(註一),管徑若不適當,對泵的規範大
有影響。
常用的PVC管,比起鐵管,其內部表面平滑亦不生鏽,阻力僅有鐵管的 75%;反之,使
用內部生鏽之舊鐵管時,阻力甚大,吸上海水的管內面常有各種貝類、海草等附著物而無法
吸水;水質不良的井管亦會因水垢附著而無法吸水。
流量與阻力的關係在同口徑的管中正比於流量的平方,在縱軸取損失水頭、橫軸取水量,
即可表成曲線,若加上系統所需之實揚程,則成為圖一所示之情形;系統中若有管徑變化的
組合時,管路阻力曲線為該管當時流量的各管路阻力之和(如圖二);分歧管路時的管路阻力
曲線取相對於損失水頭的各流量之和即可(如圖三)。
頭 水 失 損
R1 R2
1 1
頭 水 失 損
R Q
d1 d2 R2 Q1+Q2=Q3
線
頭 水 失 損
曲 Q2
力
阻
2
程 揚 實
R
+
2 2 1
R R R
+ =
1 2 R
R 1
= R R
R 1 Q1 流量
R
流量 Q2
流量 Q3
(圖一) (圖二) (圖三)
接頭、閥的阻力
接頭是連接管者,分為連接(管套)、彎曲(肘管、彎管)、分歧(三通管)、改變直徑(異
形管套)等,阻力多於直管,為了減少管路損失
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