第三章 给水排水管道系统水力计算基础 [自动保存的].ppt

3．4．1 串联或并联管道的简化 1．串联 * * 2．并联 当并联管道直径相同时 * 3．4．2 沿线均匀出流的简化 干管配水情况 * 假设沿线出流是均匀的，则管道的任一断面上的流量 沿程水头损失 * 沿程水头损失 将 移至两端点，分别为 管道内流量为 * 根据水力等效原则 * 3．4．3 局部水头损失计算的简化 一般忽略，特殊情况下，局部水头损失必须进行计算。 3．柯尔勃洛克－怀特公式 * 适用：各种紊流，是适应性和计算精度最高的公式 * 4. 巴甫洛夫斯基公式 * 适用：明渠流、非满流排水管道 5．曼宁公式 * 曼宁公式是巴甫洛夫斯基公式中y=1/6时的特例，适用于明渠或较粗糙的管道计算。 3．2．2 沿程水头损失计算公式的比较与选用 巴甫洛夫斯基公式适用范围广，计算精度也较高，特别是对于较粗糙的管道，管道水流状态仍保持较准确的计算结果，最佳适用范围为1.0≤e≤5.0mm； 曼宁公式亦适用于较粗糙的管道，最佳适用范围为0.5≤e≤4.0mm； 海曾－威廉公式则适用于较光滑的管道，特别是当e≤0.25mm（CW≥130）时，该公式较其它公式有较高的计算精度； 舍维列夫公式在1.0≤e≤1.5mm之间给出了令人满意的结果，对旧金属管道较适用，但对管壁光滑或特别粗糙的管道是不适用的。 * 作业1：绘制摩迪图 要求： 1.对数坐标 2.相对粗糙度分别为0.0001,0.001, 0.01 ,0.05 3.Re从1到1e8， 4.加入层流时的结果 圆管满流水力计算 例：当流量q=14L/s,管长为3500m,钢管直径DN=175mm,求水头损失。 舍维列夫公式 计算流速：v:0.596m/s 计算水头损失：hf=λv^2/(2g)l/d=11.4m * 圆管满流水力计算 例：当流量q=14L/s,管长为3500m,钢管直径DN=175mm,求水头损失。 海曾威廉公式 ：Cw0=120,cw=(0.9/0.6)^0.081*cw0=124 计算水头损失：hf=9.43m * 圆管满流水力计算 例：当流量q=14L/s,管长为3500m,钢管直径DN=175mm,求水头损失。 colebrook公式 ： λ用 迭代法求解 Re=0.59*0.175/1e-6 计算水头损失：hf=λv^2/(2g)l/d=13.29m * 圆管满流水力计算 例：当流量q=14L/s,管长为3500m,钢管直径DN=175mm,求水头损失。 曼宁公式：n=0.013 计算水头损失：hf=n^2v^2l/R^1.33=13.6m * 圆管满流水力计算 例：当流量q=14L/s,管长为3500m,钢管直径DN=175mm,求水头损失。 巴普洛夫：n=0.013 计算y：y=2.5\n-9.13-0.75\r(\n-0.1) 计算水头损失：hf=n^2v^2l/R^(2y+1)=12.499m * 圆管满流水力计算 当流量q=7l/s,求DN=150mm,管长为2000m的铸铁的水头损失。 参考答案：4.93m * 圆管满流水力计算 已知流量Q=15L/s,求管长2000m,直径200mm,水头损失以及平均水流速度。 参考答案：3.6m 0.57m/s * 作业2 P68，习题1 * 3．2．3 局部水头损失计算 * 式中 hm——局部水头损失，m； ξ——局部阻力系数。 给水排水管网中局部水头损失一般不超过沿程水头损失的5%，常忽略局部水头损失的影响，不会造成大的计算误差。 3．2．4水头损失公式的指数形式 * 有利于管网理论分析，便于计算机程序设计。 1．沿程水头损失公式的指数形式为： 式中 k、n、m——指数公式参数； a——比阻，即单位管长的摩 阻系数， 2．局部水头损失公式的指数形式为： * 3．沿程水头损失与局部水头损失之和 式中 Sm——局部阻力系数； 式中 Sg——管道阻力系数； 。 3．3 非满流管渠水力计算 * 水力计算目的：确定 3．3．1非满流管渠水力计算公式 1．非满流管渠水力计算公式 * 常用的均匀流基本公式有： 式中 Q —— 流量（m3/s）； ω —— 过水断面面积（m2） v —— 流速（m/s）； R —— 水力半径（ｍ）； I —— 水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度）。 n —— 管壁粗糙系数（见表）。 管渠类别 粗糙系数 n 管渠类别