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扬程与压力的关系?
这个问题是个头疼的问题,而且计算量大。我们常见的排水设备
就是水泵,也是排水系统的重要设备,也是排水的主要动力来源。水
泵其实出了满足排水流量要求,还有满足扬程要求。在实际应用中,
水泵的扬程选择是非常关键的,也就是其额定压力的选择,一旦水泵
扬程选择不当,水不能排到指定地点。
在短距离且管壁较光滑的情况下输送液体,水泵扬程可直接等效
于排水高度。在距离较远且管道管壁光滑程度不太理想的情况下输送
液体,这时排水阻力大,此外除了水泵扬程满足其运行的净扬程外,
额外还有考虑液体输送过程中的水头损失。其中水头损失又包括沿程
水头损失及局部水头损失。
例如输送距离较远,管道采用的是无缝钢管进行抽排工作的水泵,
其扬程计算公式如下!
式子中的H是
水泵需要的扬程,hst是水泵运行的净扬程,h是水头损失,其中
又包括hf(管路沿程水头损失)和hj(局部水头损失)。(Vc^2-
Vj^2)/2g是进出水流速水头差,一般情况下把它视作为零,因为管
径及流速几乎一致,所以能视为零。λ为沿程阻力系数;ζ为局部水头
损失系数;l为管道长度,d为管道直径。这里就能够计算管道水流的
平均流速V=4Q/πd2。根据上面的式子可知hf=λl/dxV^2/2g,
这里要确定λ值,需要通过查阅莫迪曲线来确定。hj=ζV^2/2g,
这里就要确定ζ值,需要结合实际情况,再给排水手册来确定。反正
确定λ和ζ值是非常复杂的。
假如排水管用的是冷拔无缝钢管,排水高度为360m,管道长度
为1200m,流量为95m^3/h,管径为DN125,那么水泵进行工作时
需要的扬程是多少呢?
hst这个是已知的为360m,hf计算比较复杂,要计算雷诺数Re
及管壁粗糙度与管径比值ε/d,于是查莫迪曲线才能确定λ。Re=
2.66x10^5,ε/d=1.2x10^-4,于是查莫迪曲线才能确定λ=0.0146。
因此,hf≈33m。其中ζ查阅排水设计手册可知,ζ≈5.45,即hj=
1.29m。所以,最后算出工作时所需水泵扬程约等于394.29m。如果
是短距离且管壁较光滑,那就可以直接等效于360m。
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