请教老师:水的流速,流量,管径与知道压力和管径求流量和流速的计算关系

流量与管径、压力、流速的一般关系
紊流过渡区
日&星期五&13:21
一般工程上较量争论时,水管路,压力常见为0.1--0.6MPa,水在水管中流速在1--3米/秒,常取1.5米/秒。&
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速&&&&&&(立方米/小时)。
个中,管内径单位:mm&,流速单位:米/秒&,饱和蒸汽的公式与水不异,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失较量争论Chezy&公式
hf&&&——沿程水头损失(mm3/s)
Q&&&——断面水流量(m3/s)
C&&&——Chezy糙率系数(m1/2/s)
A&&&——断面面积(m2)
R&&&——水力半径(m)
S&&&——水力坡度(m/m)
根据需要也能够变换为其它表示办法:
Darcy-Weisbach公式
消防用水量(校核时使用)
  (2)混凝土管(渠)及采取水泥砂浆内衬的金属管道
l&&&&——管道长度(m)
d&&&&——管道内径(mm)
0.011~0.0125
2.海曾-威廉公式
管网建模之基本公式篇
一、管渠沿程水头损失
5.曼宁公式
现浇矩形混凝土管(渠)道
圆管满流,沿程水头损失也能够用达西公式表示:
n:粗糙系数
3.柯尔勃洛克-怀特公式
λ——水头损失系数(无量纲)
l&&&&——管道长度(m)
d&&&——管道内径(mm)
g&&&&&——重力加速度(m/s2)
v&&&&&——管道流速(m/s)
1.舍维列夫公式(适用:旧铸铁管和旧钢管满管紊流,水温100C0(给水管道较量争论)
g&&&&&——重力加速度(m/s2)
适用:较滑腻圆管满流紊流(给水管道)
式中&&&hm——局部水头损失,m;
适用:各种紊流,是适应性和较量争论精度最高的公式
C、λ与水流流态有关,一般采取经验公式或半经验公式较量争论。经常使用:
适用:明渠流、非满流排水管道
沿程水头损失较量争论公式的比较与选用
v&&&&&——管道流速(m/s)
三、设计用水量
给水排水管网中局部水头损失一般不跨越沿程水头损失的5%,常疏忽局部水头损失的影响,不会造成大的较量争论误差。&
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较量争论。
&O&&&&&&巴甫洛夫斯基公式适用范围广,较量争论精度也较高,迥殊是对较粗糙的管道,管道水流状态仍保持较正确的较量争论后果,最佳适用范围为1.0≤e≤5.0mm;
&O&&&&&&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;
&O&&&&&&海曾-威廉公式则适用于较滑腻的管道,迥殊是当e≤0.25mm(CW≥130)时,该公式较其它公式有较高的较量争论精度;
四、管段设计流量较量争论
4.&巴甫洛夫斯基公式
最高日设计用水量较量争论Qd
hf——沿程水头损失(mm3/s)
预应力砼管(PCP)
1.1&管道经常使用沿程水头损失较量争论公式及适用条件
  管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,较量争论办法也不一样。输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的后果。紊流又根据阻力特征划分为水力滑腻区、过渡区、粗糙区。管道沿程水头损失较量争论公式都有适用范围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。
  &水流阻力特征区的判别办法,工程设计宜采取数值做为判别式,目前国内管道经常采取的沿程水头损失水力较量争论公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力较量争论公式和摩阻系数       &表1
阻力特征区
水力公式、摩阻系数
i:水力坡降
&O&&&&&&舍维列夫公式在1.0≤e≤1.5mm之间给出了令人满意的后果,对旧金属管道较适用,但对管壁滑腻或迥殊粗糙的管道是不适用的
二、局部水头损失较量争论
v:平均流速
d:管道内径
γ:水的运动粘滞系数
λ:沿程摩阻系数
Δ:管道当量粗糙度
q:管道流量
Ch:海曾-威廉系数
C:谢才系数
R:水力半径
水力滑腻区
l:管道较量争论长度
流量与管径、压力、流速的一般关系
紊流粗糙区
  达西公式是管道沿程水力较量争论基本公式,是一个半理论半经验的较量争论通式,它适用于流态的不同区间,个中摩阻系数λ可采取柯列布鲁克公式较量争论,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用范围广泛,被认为紊流区λ的综合较量争论公式。利用达西公式和柯列布鲁克公式组合进行管道沿程水头损失较量争论精度高,但较量争论办法麻烦,习惯上多用在紊流的阻力过渡区。
  海曾—威廉公式适用紊流过渡区,个中水头损失与流速的1.852次方成比例(过渡区水头损失h∝V1.75~2.0)。该式较量争论办法简捷,在美国做为给水系统配水管道水力较量争论的标准式,在欧洲与日本广泛应用,近几年我国也普遍用做配水管网的水力较量争论。
  谢才公式也应是管道沿程水头损失通式,且在我国应用时间久、范围广,积累了较多的工程资料。但由于谢才系数C采取巴甫洛夫公式或曼宁公式较量争论确定,而这两个公式只适用于紊流的阻力粗糙区,因此谢才公式也仅用在阻力粗糙区。
  另外舍维列夫公式,前一段时期也广泛的用做给水管道水力较量争论,但该公式是由旧钢管和旧铸铁管管材试验资料确定的。而现在国内采取的金属管道已普遍采取水泥砂浆和涂料做内衬,条件已产生变化,因此舍维列夫公式也基本不再采取。
1.2&输配水管道沿程水头损较量争论的实用公式
  输配水管道沿程水头较量争论时,先采取判别水流的阻力特征用,再选择相应的公式较量争论,科学合理,但操纵麻烦,迥殊在流速是待求的未知数时,需要采取试算的办法确定雷诺数(Re)很不便利。为了使输配水管道水力较量争论能满足工程设计的需要,又能够便利的选择较量争论公式和进行简捷的较量争论,根据多年来管道水力较量争论的经验,《室外给水设计规范》GBJ13-86修编报批稿,依据管材的不同和流速的经常使用范围,确定输配水管道沿程水头损失较量争论公式如下:
  (1)塑料管&
f&&&&——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)
  (3)输配水管道、配水管网水力平差较量争论
2.1&管道摩阻系数的属性及应用条件
  每一个管道沿程水力较量争论公式都有相应的摩阻系数和确定办法,表达形式也不一样。摩阻系数是一个未知数,应由试验确定。但实际应用时,一般都依据不同的管材和其不同的内壁滑腻程度,参考已有的资料,由设计职员较量争论时选择采取。该数值很是主要,但随意性很大,而且取值的后果直接影响水力较量争论成果的精度。因此了解和熟悉摩阻系数的属性,掌握取值的办法和技巧,也同样是做好管道沿程水力较量争论的关头。
  &(1)当量粗糙度Δ
  &当量粗糙度是自然(也有称工业)管道,根据水力试验的成果,运用达西公式和尼古拉兹公式较量争论出的理论值。每种管材都有一个确定的当量粗糙度,且不因流态不同而改变,在判别水流流态和选择其他较量争论公式参数时,经经常使用到当量粗糙度。
  (2)摩阻系数λ
  摩阻系数λ可应用在不同的阻力特征区,不同区间λ的数值不一样。在紊流的滑腻区,λ数值仅与雷诺数(Re)有关,且随雷诺数(Re)的增大而减小;在紊流过渡区,λ与雷诺数(Re)和相对粗糙度(Δ/d)两个因素有关;在紊流粗糙区仅和相对粗糙度(Δ/d)有关,只要管材与管径确定(即相对粗糙度Δ/d确定),在该区λ数值应为定值。
  (3)粗糙系数n
  粗糙系数n是采取巴甫洛夫公式和曼宁公式较量争论谢才公式C时的参数,它适用于紊流的粗糙区,在该区可根据管材内壁滑腻程度,选择相应的n值,但一般情况n的取值范围宜大于0.010,否则较量争论成果误差较大。
  (4)海曾—威廉系数Ch
  海曾—威廉系数适用紊流过渡区,Ch取值范围宜大于120,否则较量争论成果误差较大。
2.2&相应的紊流阻力特征区内不同摩阻系数间的对应关系
  (2)紊流粗糙区(个中y采取巴甫洛夫公式较量争论,若y=1/6即为曼宁公式,这时)
3.1&《室外给水设计规范》GBJ13-86修编建议沿程水头损失摩阻系数(△、n、Ch)取值见表2。
管道沿程水头损失(n&Ch&△)值      &表2
h:管道沿程水头损失
Ch(海曾-威廉系数)
△(mm)(当量粗糙度)
钢管、铸铁管
水泥砂浆内衬
0.011~0.012
0.014~0.018
0.012~0.013
预应力钢筒砼管(PCCP)
n(粗糙系数)
&&&&&&&&&ξ——局部阻力系数。
水力较量争论是输配水管道设计的核心,其本色就是在保证用户水量、水压宁静的条件下,通过水力较量争论优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。输配水管道水力较量争论包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的较量争论办法。
0.012~0.014
化学管材(聚乙烯管、聚氯乙烯管、玻璃钢夹砂管等),内衬涂塑管
0.010~0.030
  结论:沿程水头损失较量争论是输配水管道设计的基础,正确的选用较量争论公式和采取适宜的摩阻系数,较量争论成果才能真实的反映管道的水力特性。为保证输配水管道工程设计质量,提高工程的经济效益和规范水力较量争论办法
旧钢管、旧铸铁管(未做内衬)
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流量与管径的计算
    
Q=k 乘以 △p的1/2次方 k是个流量系数,与介质 温度 压力 管径等有关 △p是孔板前后压差 ,可以测出来 经过运算 流量就算出来了 ...流量与管径、压力、流速之间关系计算公式_百度文库
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流量与管径、压力、流速之间关系计算公式
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