各種管道水頭損失的簡便計(jì)算公式

1、各種管道水頭損失的簡便計(jì)算 公式各種管道水頭損失的簡便計(jì)算公式(879)摘要：從計(jì)算水頭損失的最根本公式出發(fā)，將各種管道的計(jì)算公式加以推導(dǎo)， 得出了計(jì)算水頭損失的簡便公式，使得管道工程設(shè)計(jì)人員從繁瑣的計(jì)算中解脫 出來，提高了工作效率。關(guān)鍵詞：水頭損失塑料管鋼管鑄鐵管混凝土管鋼筋混凝土管在給水工程應(yīng)用中經(jīng)常要用到水頭損失的計(jì)算公式，一般情況下計(jì)算水頭損 失都是從水力摩阻系數(shù) 入等基本參數(shù)出發(fā)，一步一步的代入計(jì)算。其實(shí)各個(gè)公 式之間是有一定的聯(lián)系的，有的參數(shù)在計(jì)算當(dāng)中可以抵消。如果公式中只剩下 流速、流量、管徑這些基本參數(shù)，那么就會(huì)給計(jì)算者省去不少的麻煩。在此我 們充分利用了各參數(shù)之間以及水頭損失

2、與水溫的關(guān)系，將公式整理簡化，供大 豕參考。1、PVC-U、PE的水頭損失計(jì)算根據(jù)埋地硬聚氯乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程規(guī)定，塑料管道沿程水頭損失 hf應(yīng)按下式計(jì)算：-：兀（式 1-1）式中入K力摩阻系數(shù)；L 管段長度（m）; di管道內(nèi)徑（m）;v平均流速（m/s）; g重力加速度，9.81m/s2。因考慮到在通常的流速條件下，常用熱塑性塑料給水管PVC-U、PE管一般處于水力光滑區(qū)，管壁絕對當(dāng)量粗糙度對結(jié)果的影響非常小或沒有影響，故水力 摩阻系數(shù)入可按下式計(jì)算：片 03047 比 （式1-2） 式中Re 雷諾數(shù)。雷諾數(shù)Re應(yīng)按下式計(jì)算:Y（式 1-3）式中y水的運(yùn)動(dòng)粘滯度（m3/s），在不同溫

3、度時(shí)可按表 1米用表1水在不同溫度時(shí)的 丫值（X10-6）水溫C05101520253040丫 （ m3/s）1.781.521.311.141.000.890.800.66從前面的計(jì)算可知，若要計(jì)算水頭損失，需將表1中的數(shù)據(jù)代入，并逐步計(jì)算，最少需要3個(gè)公式，計(jì)算較為繁瑣。為將公式和計(jì)算簡化，以減少工作量， 特推導(dǎo)如下：因具體工程水溫的變化較大，水力計(jì)算中通常按照基準(zhǔn)溫度計(jì)算，然后根據(jù) 具體情況，決定是否進(jìn)行校正。冷水管的基準(zhǔn)溫度多選擇10 C。當(dāng)水溫為10C時(shí)的丫 =1.31 X-60m3/s，代入式1-3得； （式 1-4）將式1-4代入式1-20.304 _0.304x1,31二倉;而

4、嚴(yán)（式 1-5）再將式1-5代入式1-10 304x1 310.239di 2x9.816.08xW4 X取L為單位長度時(shí)，嚴(yán)】i = 0.000608 1239hf即等同于單位長度的水頭損失i,所以（式 1-7）（式 1-6）q = v又因?yàn)椋?（式1-8）v =-（式 1-9）7 = 0X00608 = 0.0006081.761! = 0.00093（式 1-10）現(xiàn)可用式1-7或式1-10代替式式1-1、式1-2和式1-3,式1-7適用于流速為 已知的條件下，式1-10適用于規(guī)定流量的條件下。通過簡化公式，大大減少了 計(jì)算量，計(jì)算起來更加方便快捷。2、鋼管、鑄鐵管道的水頭損失計(jì)算均勻流

5、沿程水頭損失的基本公式一達(dá)西公式二 X （式 2-1）式中入水力摩阻系數(shù)；L 管段長度（m）;di管道內(nèi)徑（m）;v平均流速（m/s）;g重力加速度，9.81m/s2。根據(jù)舍維列夫進(jìn)行的鋼管及鑄鐵管的實(shí)驗(yàn)，提出了計(jì)算過渡區(qū)及阻力平方區(qū) 的阻力，1 _ 0.0159 丄 0.684、叮如新鋼管；（式2-2）注：此公式適用于 二7：二以m計(jì)。討 _ 丄 L J _ 0 0159 * 0 684嚴(yán)曲 _ 戲?qū)⑹?-2代入式2-1得：，：. -（式2-3）取L=1m，即沿程水頭損失2 = 0.00081（1 + hf為管道單位長度的水力坡降i，可得v0 （式 2-4）芯勞（1 + 4對新鑄鐵管1（式

6、2-5）vz = 0.00073 1.2m/s0.0210幾=j0.3咼 以m計(jì)。（式2-8） 同以上推導(dǎo)過程：當(dāng) vv 1.2m/s.0.000912/門 0 867x032H（1 +）心V （式2-9）當(dāng) v 1.2m/s2 = 000107 必 （式2-10）3、混凝土管、鋼筋混凝土管的水頭損失:對于鋼筋混凝土管，通常采用謝才公式計(jì)算水力坡度:V匚咗（式3-1）式中R水力半徑R =-對于圓管-（式3-2）C = -Aiy5C謝才系數(shù)（式 3-3）n粗糙系數(shù)，0.013-0.014。 將式3-2、式3-3代入3-1式得: 0.00107-當(dāng) n=0.013 時(shí)，： （式 3-5）戚: q

7、= -_ v 由： （式 3-6）%v =- （式 3-7）1 = 0.001738- 得： （式 3-8）2 2i = Q00124 也=0.002016-同理當(dāng)n=0.014時(shí)”： （式3-9）4、結(jié)論計(jì)算熱塑性塑料管道 PVC-U、PE管的水頭損失可用式1-7或式1-10代替式1-1、 式1-2和式1-3,式1-7適用于流速為已知的條件下，式1-10適用于規(guī)定流量的條件下。計(jì)算鋼管和鑄鐵管水頭損失可用式2-4、式2-6、式2-9和式2-10等簡化公式。計(jì)算混凝土管和鋼筋混凝土管水頭損失可用式3-5、式3-8或式3-9代替式3-1、式3-2和式3-3等簡化公式。通過簡化公式，大大減少了計(jì)算量，計(jì) 算起來更加方便快捷。注：以上公式中的