《管网水力计算》课件.pptVIP

*******************管网水力计算管网水力计算是水力学和工程流体力学在水利工程、市政工程、工业工程等领域的重要应用。它是对管道系统内水流运动规律进行分析和计算，进而确定管径、流量、压力等关键参数。课程目标掌握基本概念了解管网的基本概念，包括管网类型、水力特性等。掌握计算方法掌握常用的管网水力计算公式和方法，如达西-魏斯巴赫公式、管网阻力系数的确定等。掌握实际应用能够运用所学知识进行实际管网的水力计算，并能分析计算结果。培养解决问题的能力培养学生分析问题和解决问题的能力，为实际工程应用打下基础。管网的基本概念1定义管网是指由管道、阀门、水泵、水池等构成的供水或排水系统。2功能主要用于输送水、污水、燃气等流体，为城市、工业、农业等提供服务。3类型根据用途和结构可以分为供水管网、排水管网、燃气管网等。4组成部分包括管道、水泵、水池、阀门、计量仪表等。管网中水流的基本规律连续性方程水流在管网中流动时，水量守恒。流入某一管段的水量等于流出该管段的水量。能量方程描述水流在管网中流动时，能量守恒。能量损失包括摩擦阻力损失、局部阻力损失等。达西-魏斯巴赫公式公式核心该公式用于计算管网中水流阻力损失，反映水流速度、管径、管壁粗糙度与阻力损失之间的关系。应用场景广泛用于水力计算，包括管网设计、管网运行分析、管网改造等。重要意义为管网水力计算提供基础，可用于确定管网水力参数，如流量、压力、阻力损失等。管网阻力系数的确定管网阻力系数是衡量管网中水流阻力的重要参数，直接影响计算结果的准确性。1实验法通过实验测定管网的阻力系数，准确度较高。2经验公式法根据经验公式计算阻力系数，方法简便，但精度较低。3数值模拟法利用数值模拟方法计算阻力系数，可以考虑各种复杂因素，精度较高。管网中水流的计算公式流速计算公式流速是指水流在管道中的运动速度，通常用米每秒（m/s）表示。流速计算公式：v=Q/A流量计算公式流量是指单位时间内流过管道横截面的水量，通常用立方米每秒（m3/s）表示。流量计算公式：Q=v*A水头损失计算公式水头损失是指水流在管道中克服阻力所消耗的能量，通常用米水柱高度（mWC）表示。水头损失计算公式：hf=f*(L/D)*(v2/2g)实际管网水力计算的步骤11.数据收集收集管网几何参数、水力参数、水量信息等22.模型建立建立管网水力计算模型33.参数设置设置计算方法、精度要求、边界条件等44.计算执行使用专业软件进行计算55.结果分析分析计算结果，判断管网运行是否满足设计要求实际管网水力计算需要根据具体情况进行调整，并结合实际情况进行分析和判断。单管段水力计算确定管段长度测量管段长度，单位通常为米。确定管段直径测量管段内径，单位通常为毫米。确定管段材料确定管段材质，如铸铁、钢、塑料等。确定管段流量测量管段水流流量，单位通常为立方米每秒。确定管段水头损失利用公式计算水头损失，单位通常为米。确定管段压力损失将水头损失转换为压力损失，单位通常为帕斯卡。并联管网水力计算1并联管网特点并联管网是指多个管段连接在一起，形成多条分支管道。这些管道分别从同一水源取水，最终汇集到同一目的地。2计算步骤首先，需要确定每个管段的流量，以及每个管段的阻力系数。然后，根据达西-魏斯巴赫公式，计算每个管段的压力损失。3计算结果最后，将所有管段的压力损失相加，即可得到整个并联管网的总压力损失。串联管网水力计算1计算水头损失每个管段水头损失2总水头损失所有管段损失之和3流量计算根据总水头损失4压力分析每个管段的压力串联管网是指多个管段首尾相连的管网系统，每个管段流量相同。计算串联管网水力特性，需要考虑每个管段的水头损失，并将所有管段的损失相加得到总水头损失，再根据总水头损失计算流量，最后分析每个管段的压力分布。复杂管网水力计算1节点法基于节点平衡方程和管路流量平衡方程，将复杂管网分解为多个节点，进行逐个节点计算。2回路法根据回路流量守恒原理，将管网划分成若干个闭合回路，求解回路流量。3矩阵法建立管网水力模型的线性方程组，通过矩阵运算求解管网各节点的水头和流量。计算时间和计算精度计算时间计算时间取决于管网的复杂程度和计算方法的选择，通常需要花费数分钟至数小时不等。计算精度计算精度取决于计算目标和实际需求，一般情况下，精度要求越高，计算时间越长。计算实例1：单管段计算单管段计算是管网水力计算中最基本的一种计算。该计算可以用于确定单