管路计算例题

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1.6 管路的计算

例1-6 泵送液所需的机械能用泵将地面敞开贮槽中的溶液送到10 m高的容器中，容器内表压为0.05 MPa，如图所示。经选定，泵的吸入管路为φ57 mm×3.5 mm 的钢管，管长为6 m，管路中有一个止逆阀，一个90 º 弯头。压出管路为φ48 mm×4 mm的钢管，管长为25 m，其中有一个全开闸阀， 10个90 º 弯头。溶液密度为900 kg/m3，粘度为1.5 mPa· s。流体流量为4.5×10-3 m3/s时，外界必需向流体补加的压头。
简单管路的操作型计算

管路已定，要求核算在给定条件下管路的输送能力或某项技术指标。给定条件：d、l、p1、z1、∑ζ、p2、z2；计算目的：输送量qV；

或
给定条件：d、l、∑ζ、p2、z2、z1或p1；计算目的：p1或z1
1.6.2 管路计算
简单管路的操作型计算-计算方法
设λ1＝0.025，阀门全开时ζ1＝0.17，出口突然扩大ζ2＝1.0，
出口突然缩小ζ3＝0.5

则
2 2 u u 300 l hf 0.025 0.5 1.0 0.17 0.053 d 2 2 98 .1J / k g

吸入管路中的流速：
4.5 10 3 u1 2.29 m / s 2 0.785 0.05 2 d1 4 qV

Re1
d1u

0.05 2.29 900 4 6 . 87 10 1.5 10 3

取管壁粗糙度ε为0.2 mm，ε/d＝0.004，查得λ1＝0.03
1.6.2 管路计算
简单管路的数学描述

化工原理讲稿管路计算

则由图查出λ=0.025，与假设值相符。因此，管内径应为 78mm, 查附录无缝钢管规格表，选用3寸（Φ88.5×4）的有缝钢管。
一、简单管路的计算
校验：管内实际流速
u
V
d2
27
3600 0.08052
1.46(m / s)
4
4
0.2 0.0025
d 805
Re 9485 1.17 105 0.0805
二、复杂管路的计算
[例1-22]如图所示，为一由高位槽稳定供水系统，主管路A、支管路B和C的规格分别为Φl08×4mm、Φ76×3mm和 Φ70×3mm；其长度(包括当量长度)分别控制在80m、60m和50m；z2和z3 分别为2.5m和1.5m；管壁的绝对粗糙度均取0.2mm。常温水的密度和粘度分别为1000kg/m3和l×10-3Pa·S；若要求供水的总流量为52m3/h，试确定高位槽内液面的高度z1。
二、复杂管路的计算
用试差法：假设B、C均处于完全湍流区，查莫狄图，得
B 0.027 C 0.027
代入(a) 、(b),解得
uB 2m / s
uC 2.09m / s
二、复杂管路的计算
校核:
ReB
duB
0.07 2 1000 1.0 10 3
1.4 10 5
ReC
duB
0.064 2.09 1000 1.0 10 3
其中流速u为允许的摩擦阻力所限制，即
hf
l
d
u2 2
(2)
式中及u为d的函数。故要用试差法求管径d
一、简单管路的计算
2
Vs
h f
l
d
u2 2
l
d

局部阻力的计算与管路计算(共用)

作业长学时：短学时：
第五节管路计算
第一部分概述
化工生产中的管路
（据连接方式不同）
简单管路复杂管路
设计型问题
管路计算
（包括定量计算和定性分析）
操作型问题
（1）操作型问题
管路系统已定，考察操作条件（如阀门开度）改变时对流动参数（如流量、压力）的影响，或核算某项技术指标（如泵的扬程、轴功率是否够用）。
+
∑
ζ
⎟⎟⎠⎞
u2 2
（J/kg）
管子出口处出口阻力损失，1
管子进口的进口阻力损失，0.5
小管中平均流速
∑ ∑ ∑ Σh f = h f + h′f = ⎜⎜⎝⎛ λ ⋅
li + d
le +
ζ
i
+
ζ
c
+
ζ
e
⎟⎟⎠⎞
⋅
u2 2
管路系统中全部管件与阀门的局部阻力：当量长度法或阻力系数法可任选。（与管件与阀门不同，管子进、出口阻力一般只用阻力系数法，不用当量长度法）
使用柏努力方程计算时遇到的问题与处理方法：
●截面选在管口内侧时：没有出口阻力损失。流速为管内截面上平均速度。静压强近似计算可取管外空间的压强：若管子处于水下则为水下的静压,
若喷在空气中则为大气压。
●截面选在管口外侧时：不要忘记出口阻力。静压强为管外空间的压强流速不好确定，因为流通截面积不知道。近似计算可取为0 （流通截面突
（当流体从管路流入截面较大的容器或流体从管路排放到大气时，也是属于流通截面突然扩大）
损失产生的原因：
以从小截面流向突然扩大的大截面管道为例，由于流体质点有惯性，流体质点的运动轨迹不可能按照管道的形状突然转弯扩大，即整个流体在离开小截面管后只能向前继续流动，逐渐扩大，这样在管壁拐角处流体与管壁脱离形成旋涡区。

第四节管路计算

查得：λ =0.020 进口管ξ i = 0.3（题给），闸阀ξ j = 0.17(全开)
z1=4.44m<5m 排放流量达高峰时，池内液面在海平面以上4.44m，尚不致从池边溢出，距池边尚有5-4.44=0.56m。
例2
用泵把 20℃ 苯从地下储罐送到高位槽，流量 300l/min 。高位槽液面比储罐液面高10m 。泵吸入管路用φ89×4mm 的无缝钢管，直管长为15m ，管路上装有一个底阀(可粗略的按旋启式止回阀全开时计 )、一个标准弯头；泵排出管用φ57×3.5mm 的无缝钢管，直管长度为50m，管路上装有一个全开的闸阀、一个全开的截止阀和三个标准弯头。储罐及高位槽液面上方均为大气压。设储罐液面维持恒定。试求泵的轴功率。泵的效率70%。取管壁绝对粗糙度e=0.3mm。
解：
求解本题时，若计算管内流速看其是否能使流量达到6m3/s，要用试差法。
为避免试差，可计算蓄水池水面需在海平面以上几米才能达6m3/s的流量。若水面高度不到5m，池内水便不致溢出。
第一步：以海平面为基准水平面，蓄水池水面为截面1-1，管出口内侧为截面2 第二步：列柏努利方程：
P1=0(表压), P2=30*1.04*1000*9.81=3.06*105Pa(表压) 20℃水：ρ =1000kg/m3， μ =1cP=0.001N· 2 s/m
进一步确定输送设备所加的外功、设备内的压强或相对位置等。
（2）已知管径、管长、管件和阀门的设置及允许的能量损失，求流体流速或流量。
（3）已知管长、管件和阀门的当量长度，求管径。流体的流量及允许的能量损失，
后两种情况u或d未知，故Re不知，不能判断流型， λ 不能确定，计算时往往采用试差法。

管路计算例题

管路计算例题管路计算例题在进⾏管路的⼯艺计算时，⾸先要从⼯艺流程图中抽象出流程系统并予以简化，使得便于计算。

管路的型式各种各样，但是⼤致可分为简单管路和复杂管路。

1简单管路和复杂管路的特点与常见问题1.1简单管路由⼀种管径或⼏种管径组成⽽没有⽀管的管路称为简单管路。

1）特点：a 稳定流动通过各管段的质量流量不变，对不可压缩流体则体积流量也不变；b 整个管路的阻⼒损失为各段管路损失之和。

2）常见的实际问题a 已知管径、管长（包括所有管件的当量长度）和流量，求输送所需总压头或输送机械的功率（通常对于较长的管路，局部阻⼒所占的⽐例很⼩；相反，对于较短的管路，局部阻⼒常⽐较⼤）。

；b 已知输送系统可提供的总压头，求已定管路的输送量或输送⼀定量的管径。

1.2复杂管路典型的复杂管路有分⽀管路、汇合管路和并联管路。

1）特点a 总管流量等于各⽀管流量之和；b 对任⼀⽀管⽽⾔，分⽀前及分⽀后的总压头皆相等，据此可建⽴⽀管间的机械能衡算式，从⽽定出各⽀管的流量分配。

2）常见的问题a 已知管路布置和输送任务，求输送所需的总压头或功率；b 已知管路布置和提供的压头，求流量的分配；或已知流量分配求管径的⼤⼩。

2简单管路和复杂管路的计算2.1简单管路计算当局部阻⼒损失占总阻⼒损失的5-10%时，计算中可忽略不计；或者在计算中以沿程损失的某⼀百分数表⽰；但是也可以将局部损失转变为当量长度，与直管长度⼀起作为进⾏阻⼒损失计算的总管长。

如图1所⽰，柏努利⽅程可写成：H = u2+λl+l e×u2 2g d 2g式中：u ——管内流速，m/s；l e ——局部阻⼒的当量长度，m；l ——直管长度，m。

如果动压头u2/2g与H⽐较起来很⼩，可以略去不计，则上式可简化成×u2 d 2g从上式可看出，全部压头H仅消耗在克服在沿程阻⼒，H =Σh f 。

在计算中有三种情况：1）已知管径d、流量及管长l，求沿程阻⼒（见例1）；2）已知管径d、管长l及压头H，求流量V（见例2、例3）；3）已知管长l、流量V及压头H，求管径d（见例4）；4）管路串联见例5、例6，例6中还含有泵电机的功率计算。

5.管路计算

1.6 管路计算
例3：从液面恒定的水塔向车间送水。塔内水面与从液面恒定的水塔向车间送水。管路出口间的垂直距离h=12m 管路出口间的垂直距离h=12m，输送管内径为 50mm，管长l=56m（包括所有局部阻力的当量长 50mm，管长l=56m ），现因故车间用水量需要增加现因故车间用水量需要增加50%，度），现因故车间用水量需要增加50%，欲对原管路进行改造，提出三种方案：路进行改造，提出三种方案：将原管路换成内径为75mm的管子的管子；（1）将原管路换成内径为75mm的管子；与原管路并行添设一根内径25mm的管子的管子（（2）与原管路并行添设一根内径25mm的管子（其包括所有局部阻力当量长度的总管长56m 包括所有局部阻力当量长度的总管长56m) 在原管路上并联一段管长28m （3）在原管路上并联一段管长28m（含局部阻力当量长度）、内径50mm的管子）、内径的管子。当量长度）、内径50mm的管子。试计算原管路的送水量，并比较三种方案的效果。试计算原管路的送水量，并比较三种方案的效果。假设各种情况下λ均取0.026 假设各种情况下λ均取0.026
V4 V A B V1 V2 D E
V3 F
C
分支点的机械能=分支终了的机械能+ 分支点的机械能=分支终了的机械能+该分支能损 EB=EC+∑hf,B-C =ED+∑hf,B-D +∑hf,B+∑hf,BED=EE+∑hf,D-E =EF+∑hf,D-F +∑hf,D+∑hf,D-
1.6 管路计算
1.6 管路计算
结论：（1）当阀门关小时，其局部阻力增大，将使管路中当阀门关小时，其局部阻力增大，流量下降；（2）下游阻力的增大使上游压力上升；（3）上游阻力的增大使下游压力下降。上游阻力的增大使下游压力下降。可见，管路中任一处的变化，必将带来总体的变化，可见，管路中任一处的变化，必将带来总体的变化，因此必须将管路系统当作整体考虑。因此必须将管路系统当作整体考虑。

第五章局部阻力与管路计算-4

2
表示进入容器后，管中的动能全部消失。
入口（2），突然缩小管：
A2 0, 0.5, A1
管道入口稍加修圆的（3）：ζ=0.1。管道入口呈圆滑曲线（4）：ζ=0.01-0.05。
6、弯管与折管经验公式：弯管：
r [0.131 1.847 ( )3.5 ] R 90
=90°时，阻力系数见表：
并联管路（1）由流量连续性原理可知，总流量等于各分支点流量之和，即
q q1 q2 q3
（2）并联管段各分段管程的水头损失相等，即有
Li vi2 hλ 1 hλ 2 hλ 3＝λ i di 2g (i 1,2,3)

并联管路的总阻力综合参数和各段的阻力综合参数之间的关系：
有时为了方便，将局部阻力损失折合成一个适当长度上的沿程阻力损失，则令
le 或le d d
局部阻力的当量管长
则一条管路上的总水头损失简化为：管路主要是沿程损失的计算公式
管路的总阻力长度
l le v 2 l v2 L v2 h f ( ) ( ) d 2g d 2g d 2g

例题4；已知：两水池水位恒定，已知管径d=10cm,长 l=20m，沿程阻力系数λ =0.042，局部阻力系数为ζ 弯=0.8， ζ 阀=0.26，通过流量为 Q=65l/s,求水池水面高度差H

在如图所示的弯管中，水流量qv = 15m3/h，管径d = 50mm，沿程阻力系数λ = 0.0285， AB段长度LAB = 0.8m，比压计中水银面高度差Δh = 20mm。求弯管的局部阻力系数
二、水头损失的叠加原原则
上述局部阻力系数多是在不受其他阻力干扰的情况下测得的，实际管路复杂，相互干扰。计算时假设能量损失是沿程损失和局部损失的算术加法求和。这就是所谓的水头损失叠加原理。

管路计算例题

管路计算例题————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：管路计算例题在进行管路的工艺计算时,首先要从工艺流程图中抽象出流程系统并予以简化，使得便于计算。

管路的型式各种各样,但是大致可分为简单管路和复杂管路。

1 简单管路和复杂管路的特点与常见问题1.1 简单管路由一种管径或几种管径组成而没有支管的管路称为简单管路。

1）特点:a 稳定流动通过各管段的质量流量不变，对不可压缩流体则体积流量也不变;b 整个管路的阻力损失为各段管路损失之和。

2）常见的实际问题ａ已知管径、管长（包括所有管件的当量长度）和流量,求输送所需总压头或输送机械的功率（通常对于较长的管路,局部阻力所占的比例很小；相反，对于较短的管路,局部阻力常比较大）。

;ｂ已知输送系统可提供的总压头，求已定管路的输送量或输送一定量的管径。

1.2 复杂管路典型的复杂管路有分支管路、汇合管路和并联管路。

1）特点a 总管流量等于各支管流量之和；ｂ对任一支管而言，分支前及分支后的总压头皆相等,据此可建立支管间的机械能衡算式,从而定出各支管的流量分配。

2)常见的问题a 已知管路布置和输送任务，求输送所需的总压头或功率；b 已知管路布置和提供的压头,求流量的分配;或已知流量分配求管径的大小。

2 简单管路和复杂管路的计算 2.1 简单管路计算当局部阻力损失占总阻力损失的５-1０％时,计算中可忽略不计;或者在计算中以沿程损失的某一百分数表示；但是也可以将局部损失转变为当量长度,与直管长度一起作为进行阻力损失计算的总管长。

如图１所示,柏努利方程可写成：H = ｕ２ +λ ｌ+l e ×ｕ2 ２gd 2g 式中： u —— 管内流速，m/s;l e —— 局部阻力的当量长度,m;ｌ —— 直管长度，m 。

如果动压头u 2/2g 与H 比较起来很小，可以略去不计,则上式可简化成H = λ l+ｌe ×u ２d ２g从上式可看出,全部压头Ｈ仅消耗在克服在沿程阻力，H =Σh f 。

流体的管内流动与水力计算：管路的串联与并联

【例4-18】示图为某电厂循环水系统的主要部分。已知循环水泵出口至凝90汽°器弯的管压两出个管。长由L凝1=汽40器m至，冷且水有塔的管排。水所管有长弯L管2=的3弯50曲m半，径有R4个=89200°m弯m，压水管和排水管直径相同，均为 D=820mm ，管道沿程损失系数 λ1=λ2=0.025。
【解】取循环水泵出口中心的水平线为基准面
0-0，列泵出口断面1-1与排水管出口断面2-2 的能量方程为：
z1
pg1
g

v12 2g

z2

pg2
g

v22 2g
hw12
式中Z1=0，故循环水泵出口冷却水所必须具有的总能头。
H pg1 / g v12 / 2g
又因冷却塔内的压力接近当地大气压力，所以

0.025

10 0.02
15
3.14 2
8 0.02 4
9.81
1.4 10 7
Q1 0.828Q2
又因
Q Q1 Q2 0.828Q2 Q2 1.828Q2
Q2

1Q 1.828

0.55103 m3
/
s
Q1 0.828Q2 0.828 0.55 10 3 0.45 10 3 m3 / s
Q1 Q2 Q3
hw12 hw1 hw hw2

1

L1 d1

2 90
k

v12 2g

2L d

2 k

2 s

3

v2 2g

管路阻力计算

1、蓄冷罐平移后的管路阻力计算：
原蓄冷罐布局图如下图纸所示，新的布局图蓄冷罐在原位置基础上靠东边平移，平移后蓄冷罐距墙8m，平移后的管路走管示意图如下图所示，管路先穿墙后再下到地面以下，穿过中间马路后翻上来接蓄冷罐，相比原蓄冷罐位置布局，调整后每个蓄冷罐进出管上分别增加2个90度直角弯头，及每个蓄冷罐进出管共增加4个直角弯头。

冷冻水系统管路流量：（2x230+465）/2=460.25m³/h
蓄冷罐连接管管内流速：460.25/(∏*0.182*3600)=1.26m/s
局部阻力损失计算公式：P=1/2(ζ*ρ*v2),查《实用供热空调设计手册》，此处管径大于DN50，弯头的局部阻力系数取1.0
4个弯头总的局部阻力损失P=4*0.5*1*1000*1.262=3175.2pa，即此处蓄冷罐管路上弯头的增加导致系统管路阻力增加约0.32m水柱
2、冷冻站冷却水管变径阻力核算
冷冻站由于钢架与横梁之间的空间约450mm高，导致DN500和DN600的管路无法穿过，
现场根据监理方协商，拟采用DN500和DN600的管路在此处穿管处进行变径处理，如下图所示，
阻力核算如下：
冷却水系统管路流量：（2x360+700）/2=710m³/h
DN400冷却管连接管管内流速：710/(∏*0.4052*3600)=0.383m/s
局部阻力损失计算公式：P=1/2(ζ*ρ*v2),查《实用供热空调设计手册》，此处管径变径的局部阻力系数取1.5
总的局部阻力P=0.5*1.5*1000*0.3832+0.5*1.5*1000*0.3832=220pa，及此处的变径导致的阻力增加约0.022m。

化工原理管路计算-[兼容模式]

本节的主要内容一、简单管路的计算二、复杂管路的计算经济性在总费用最少的条件下，选择适当的流速（2）操作问题：计算管道中流体的流速或流量进行核算。

1V q 2V q 3V q 管路的分类：复杂管路（1）分支管路（2）并联管路没有分支的管路1V q 2V q 3V q Vq 简单管路（2）整个管路的阻力损失等于各管段阻力损失之和，即++=∑21f f fh h h12V V q q ===常数（1）通过各管段的体积流量不变，对于不可压缩流体，有1V q 2V q 3V q 一、简单管路的计算(3.5.1)(3.5.2)【例题3.5.1】水从水箱中经弯管流出。

已知管径d ＝15cm ，l 1＝30m ，l 2＝60m ，H 2＝15m 。

管道中沿程摩擦系数λ＝0.023，弯头ζ＝0.9，40°开度蝶阀的ζ＝10.8。

问（1）当H 1＝10m 时，通过弯管的流量为多少？（2）如流量为60L/s ，箱中水头H 1应为多少？解：（1）取水箱水面为1-1截面，弯管出口内侧断面为2-2截面，基准面0-0。

在1-1和2-2截面之间列机械能衡算方程，有（一）分支管路各支管的流动彼此影响，相互制约（A）对于不可压缩流体，总管的流量等于各支管流量之和12134V V V V V V q q q q q q =+=++Vq 2V q 3V q 4V q 1V q 二、复杂管路的计算忽略交叉点处的局部损失(3.5.3)（B）主管内各段的流量不同，阻力损失需分段加以计算，即fAG fAB fBD fDGh h h h =++（C）流体在分支点处无论以后向何处分流，其总机械能为一定值，即B C fBC D fBDE E h E h =+=+DF fDFG fDGE E h E h =+=+单位流体的机械能总衡算方程Vq 2V q 3V q 4V q 1V q (3.5.4)(3.5.5)(3.5.6)（一）分支管路22112122u p u gz ρ++=第五节管路计算。

化工原理流体流动计算例题

∴ Q Ws 5104 0.833m3/min 833l/min =0.01389m3/s 1000 60
与上表作比较，显然 1 号泵不合适。又以水池液面为 1-1 并以该截面为基准面，冷水进冷凝器的入口截面为 2-2，在 1-2 间列柏努利方程式
z1

p1 g

u12 2g
…①，
hf
l le u 2
d 2
…②，
2019/7/21
Re
假设为层流，则：

64 Re

64 du

64 121 10 3 0.081 820 u

0.117 u
…④，
将④代入③中得：u 0.949m s1
Re du 820 0.081 0.952 522.6
2019/7/21
解：以地面为基准面。在E和F之间列伯努利方程得：
ZE

PE
g
uE2 2g
ZF

PF
g
uF 2 2g
hf EF

uF 2
2g
R uF
2gR

2 9.8 0.23 1.00m s1 4.5
即在BD段中流体的流速 u 1.00ms1

0.65
2019/7/21
2019/7/21
解：取A点的水平面为基准面，在A与B 间列伯努利方程：
Z
Ag

PA

uA2 2

ZB
g

PB

uB2 2
hf
hf

ZB g

PA

化工原理1.6管路计算

16
)
二、分支管路与汇合管路
A C O
A O C
B 分支管路
B 汇合管路
17
1. 特点（1）主管中的流量为各支路流量之和 qm = qm 1 + qm 2 不可压缩流体 qV = qV 1 + qV 2 （ 2）分支管路：流体在各支管流动终了时的总机械能与能量损失之和相等。
pB
1 2 1 2 pA + z B g + uB + W fO − B = + z A g + u A + W fO − A ρ 2 ρ 2
18
例题：如图所示的分支管路，当阀A关小时，分支点压力 , 分支管流量qVA ，qVB ，总管流量 qVO pO 。
1
1 A O B 2 3
思考题：主管和支管阻力分配问题？
19
例题：图为溶液的循环系统，循环量为 3m3/h ，溶液的密度为900kg/m3。输送管内径为25mm，容器内液面至泵入口的垂直距离为 3m，压头损失为1.8m ，离心泵出口至容器内液面的压头损失为2.6m。试求：（1）管路系统需要离心泵提供的压头；（2）泵入口处压力表读数。 0 A z 2 1 1
12
B
1.6.2 复杂管路
一、并联管路 qV1 qV qV2 A qV3 1. 特点（1）主管中的流量为并联的各支路流量之和 B
qm = qm 1 + qm 2 + qm 3
不可压缩流体 qV = qV 1 + qV 2 + qV 3
13
（2）并联管路中各支路的能量损失均相等
∑ W f 1 = ∑ W f 2 = ∑ W f 3 = ∑ W fA− B

管路计算(精选.)

若ρ一定，则：
Vs Vs,1Vs,2
并联管路的流量分配
Wfi
i
(l le)i di
ui2 2
而
ui
4V si

2 i
W fii(ld ile)i 1 2 4V ds i2i 28iVs2i(2 ld i5le)i
V S 1:V S 2:V S 3
d 1 5 : 1 (l le)1
某些流体在管中的常用流速范围如下（m/s）：自来水 1～1.5 ；低粘度液体 1.5～3 ；高粘度液体 0.5～1.0 ；
一般气体（常压） 10～20 ；饱和蒸汽（粘度小） 20～40 ；低压空气（粘度大） 12～15 ；一般来讲，粘度越大的流体，适宜流速越小，粘度越小，则适宜流速可以大些。
Vs1,d1 Vs2,d2 Vs3,d3
（1）流体通过各管段的质量流量不变，对于不可压缩流体，则体积流量也不变。
mS1mS2mS3
不可压缩流体 VS1VS2VS3
(2) 整个管路的总能量损失等于各段能量损失之和。
W f W f1W f2W f3
常见的管路计算有3种：
1.已知：d、l、V，求流体通过管路的阻力损失或所需外加能量。（操作型问题）
管路计算
叶宏
一. 概述
计算依据： 1. 连续性方程； 2. 伯努利方程 3. 阻力损失计算式
管路布置简单管路：没有分支与汇合情况复杂管路：有分支与汇合
按管路计算目的：
1. 操作型问题：
已知管径、管长(含管件的当量长度) 和流量，求输送所需总压头或输送机械的功率。
2. 设计型问题：已知输送系统可提供的总压头，求已定管路的输送量，或输送一定流量的管径。

管路特性的计算

22人车机头排水管路特性计算(一)管路特性方程式为H=H sy+ARQ2式中：A---管径变化而引起阻力损失变化的系数，取A=1；由公式知R=8/π2*g[Σξx/d x4+λx*l x/d x5+(Σξp+1)/d p4+λp*l p/d p5]考虑两种情况，分别取排水管ф159*5和ф219*8。

第一种情况，取d p1=159-2*5=149mm=0.149m式中：λx、λp--- 吸、排水管的沿程阻力损失系数潜水泵无吸水管λx1=0 λp1=0.037d x、d p---选定的吸、排水管径，md x1=0 d p1=0.149l p---排水管实际长度，l p=250ml x---吸水管的总长度，l x=0Σξx、Σξp---吸、排水管路上的局部阻力损失系数之和。

Σξp=7*0.294+1*0.26+1*1.5+6*0.294*30/90+2*0.1=4.606(7个90。

弯头，1个闸阀，1个三通，6个30。

弯头，2个收缩管) 解得R=11370s2/m5=8.773*10-4h2/m5管路特性方程分别为H=H sy+RQ2=20.5+8.77*10-4Q2（现水泵斜长为60m，坡度为20。

，垂高H sy=20.5m）水泵工况点的确定参照水泵的流量围，选取9个流量值，分别计算排水所需扬程，如根据上表数据，在所选水泵特性曲线图上画出管路特性曲线，得水泵的工况点M1工况参数为M1Q M1=280m3/h, H M1=87.5m, ηM1=0.55根据工况参数确定电机所需功率为N d=k*ρ*g* Q M1* H M1/(1000*3600*ηM1*ηc)=1.1*1020*9.8*280*87.5/(1000*3600*0.55*0.98)=138.8kw式中：k---富裕系数，取1.1ηc---传动效率，取0.98则电机电流为由公式N=√3*U*I*0.85，得I=138.8*103/（1.732*660.0.85）=142.9A第二种情况，取d p1=219-2*8=203mm=0.203m式中：λx、λp--- 吸、排水管的沿程阻力损失系数潜水泵无吸水管λx1=0. λp1=0.034d x、d p---选定的吸、排水管径，md x1=0 d p1=0.203l p---排水管实际长度，l p=250ml x---吸水管的总长度，l x=0Σξx、Σξp---吸、排水管路上的局部阻力损失系数之和。

管路计算例题讲解

管路计算例题在进行管路的工艺计算时，首先要从工艺流程图中抽象出流程系统并予以简化，使得便于计算。

管路的型式各种各样，但是大致可分为简单管路和复杂管路。

1简单管路和复杂管路的特点与常见问题1.1简单管路由一种管径或几种管径组成而没有支管的管路称为简单管路。

1）特点：a 稳定流动通过各管段的质量流量不变，对不可压缩流体则体积流量也不变；b 整个管路的阻力损失为各段管路损失之和。

2）常见的实际问题a 已知管径、管长（包括所有管件的当量长度）和流量，求输送所需总压头或输送机械的功率（通常对于较长的管路，局部阻力所占的比例很小；相反，对于较短的管路，局部阻力常比较大）。

；b 已知输送系统可提供的总压头，求已定管路的输送量或输送一定量的管径。

1.2复杂管路典型的复杂管路有分支管路、汇合管路和并联管路。

1）特点a 总管流量等于各支管流量之和；b 对任一支管而言，分支前及分支后的总压头皆相等，据此可建立支管间的机械能衡算式，从而定出各支管的流量分配。

2）常见的问题a 已知管路布置和输送任务，求输送所需的总压头或功率；b 已知管路布置和提供的压头，求流量的分配；或已知流量分配求管径的大小。

2简单管路和复杂管路的计算2.1简单管路计算当局部阻力损失占总阻力损失的5-10%时，计算中可忽略不计；或者在计算中以沿程损失的某一百分数表示；但是也可以将局部损失转变为当量长度，与直管长度一起作为进行阻力损失计算的总管长。

如图1所示，柏努利方程可写成：H = u2+λl+l e×u2 2g d 2g式中：u ——管内流速，m/s；l e ——局部阻力的当量长度，m；l ——直管长度，m。

如果动压头u2/2g与H比较起来很小，可以略去不计，则上式可简化成H = λl+l e×u2 d 2g从上式可看出，全部压头H仅消耗在克服在沿程阻力，H =Σh f 。

在计算中有三种情况：1）已知管径d、流量及管长l，求沿程阻力（见例1）；2）已知管径d、管长l及压头H，求流量V（见例2、例3）；3）已知管长l、流量V及压头H，求管径d（见例4）；4）管路串联见例5、例6，例6中还含有泵电机的功率计算。

流体力学第五章局部阻力与管路计算-4

l d1
V12 2g
l
V2 2
d2 2g
v1

qv
4
d12

0.08 3.14 0.12
4
10.19
v2

qv
4
d22

0.08 3.14 0.22
4
2.55
250 10.192 250 2.552
hf
0.04 (

0.1 2 9.8

) 546.3m
8、闸板阀与截止阀：
9 、液压附件：
局部阻力系数随开口大小而不同，开口大（流量较大）的取小值，开口小（流量较小）的取大值。
二、水头损失的叠加原原则
上述局部阻力系数多是在不受其他阻力干扰的情况下测得的，实际管路复杂，相互干扰。计算时假设能量损失是沿程损失和局部损失的算术加法求和。这就是所谓的水头损失叠加原理。
k为经验系数，可由实验确定如图。扩张角为5-7度时，阻力最小。常用于文丘利流量计、水轮机尾水管、简易风洞设备等。
3、突然缩小
流线经过小管时，形成一个过流断面最小的收缩面，其面积为 Ac。局部阻力系数与断面收缩系数有关。
Cc

Ac A
1
断面收缩系数
4、逐渐缩小
如图，一般不会出现流线脱离壁面的问题，阻力成分是沿程磨擦，消防管出口，水力采煤器出口采用10-20度的收缩角，阻力系数为0.04。
5-6 管路中的局部阻力
为了保证流体的转向、调节、加速、升压、过滤、测量等需要，加各种附件：弯头、三通、水表、变径段、进出口、过滤器、溢流阀、节流阀，换向阀等。经过这些装置时，流体运动受到扰乱，造成能量损失。这种在管路局部范围内产生的损失称为局部阻力。

管路损失计算

[例C3.8.1A] 管路损失计算：沿程损失+局部损失已知：图CE3.8.1A 示上下两个贮水池由直径d =10 cm ，长l = 50 m 的铁管连接（ε= 0.046 mm ）中间连有球形阀一个（全开时K v = 5.7），90°弯管两个（每个K e = 0.64），为保证管中流量Q = 0.04m 3/s , 试求两贮水池的水位差H （m ）。

图CE3.8.1A解：管内平均速度为s m s m d Q V /09.51.0/04.044232=⨯⨯==ππ管内流动损失由两部分组成：局部损失和沿程损失。

局部损失除阀门和弯头损失外，还有入口（K in = 0.5）和出口（K out =1.0）损失g V K K K K h out e v in j 2)2(2+++=沿程损失为g V d l h f 22λ= λ由Moody 图确定。

设ν=10 – 6 m 2/s00046.0100046.01009.5/10)1.0)(/09.5(Re 526==⨯===-m m m m d sm m s m Vdεν 查Moody 图可得 λ= 0.0173对两贮水池液面（1）和（2）列伯努利方程的第一种推广形式, 由(B4.6.13b ）式w h g p z g V g p z g V +++=++2212)2()2(ρρ对液面V 1 = V 2 = 0， p 1 = p 2 = 0，由上式可得g V d l K K K K h h h z z H out e v in f j w 2)2(221λ++++=+==-== (0.5+5.7+2×0.64+1.0+0.017322/81.92)/09.5()1.050s m s m = 11.2 m + 11.4 m = 22.6 m讨论：计算结果表明本例管内局部损失与沿程损失大小相当，都要考虑在内。

管路计算例题

1.6 管路的计算

化工原理讲稿 管路计算

局部阻力的计算与管路计算(共用)

第四节 管路计算

管路计算例题

5.管路计算

第五章 局部阻力与管路计算-4

管路计算例题

流体的管内流动与水力计算：管路的串联与并联

管路阻力计算

化工原理管路计算-[兼容模式]

化工原理流体流动计算例题

化工原理1.6管路计算

管路计算(精选.)

管路特性的计算

管路计算例题讲解

流体力学第五章 局部阻力与管路计算-4

管路损失计算

化工原理讲稿管路计算

第四节管路计算

第五章局部阻力与管路计算-4

流体力学第五章局部阻力与管路计算-4