水力计算案例分析解答
《有压管流水力计算》课件
设计管径
通过计算流速和流量,确定管道的 直径,以满足给水和排水需求。
优化管网
通过分析管道阻力损失,优化管网 布局,降低能耗,提高供水效率。
水利水电工程
01
02
03
水利枢纽设计
在水利水电工程中,有压 管流水力计算用于设计水 利枢纽的引水管道,以确 保水力发电的效益。
水库调度
通过计算水库的出库流量 和下游水位,优化水库的 调度,提高水库的利用率 。
域。
在水利工程中,有压管流用于 水库、水电站等水力发电和水
利调节设施的水力计算。
在给排水工程中,有压管流用 于城市供水和排水管道的设计
和优化。
在采暖工程中,有压管流用于 热力管道的设计和优化,以确
保供暖系统的正常运行。
03
有压管流水力计算的原理
伯努利方程
伯努利方程是流体力学中的基本方程, 它描述了理想液体在重力场中作稳定流 动时,沿流线方向上单位质量液体的动 能、势能和压力能之间相互转化的关系
随着城市化进程的加 速,对有压管流水力 计算的需求日益增加 。
课程目的
掌握有压管流水力计算的基本 原理和方法。
了解有压管流水力计算在实际 工程中的应用。
提高解决实际问题的能力,为 相关领域的发展做出贡献。
02
有压管流的基本概念
有压管流的定义
01
项目六堰流水力分析与计算
项目六堰流水力分析与计算
堰是河渠中修建的既可挡水而顶部又可以溢流的水工建筑物,是水利工程蓄水调度、防洪发电、灌溉航运的主要工程措施之一。
堰流水力分析与计算项目的主要任务是掌握堰流分类、堰流水力计算公式及影响因素分析,薄壁堰流、实用堰流、宽顶堰流流量系数、侧收缩系数及淹没系数确定方法;会根据实际工程资料进行堰流水流现象分析,能进行薄壁堰、实用堰、宽顶堰过流能力计算。
任务一堰流水力分析
1 堰流及其分类
1.1 堰及堰流
堰是河渠中修建的既可挡水而顶部又可以溢流的水工建筑物,堰的上游水流受其约束,上游水位壅高,水流经堰顶泄流时,堰对水流有局部的侧向收缩或底坎垂向收缩约束,形成堰顶水面不受任何约束呈连续的自由降落的急变流,这种水流现象称为堰流。见图6-1。
图6-1
1.2 堰流分类
在水利工程中,常根据不同的建筑条件及使用要求,将堰作成不同的类型,堰的外形不同,其过水能力也不同,对堰流进行水力计算之前首先对堰流进行分类。
在图6-1中,P1表示堰顶超出上游河床的高度,称为上游堰高;P2表示堰顶超出下游河床的高度,称为下游堰高;H为堰上水头,它是距堰壁(3~4)H的0-0过水断面处,
从堰顶起算的水深。堰前0-0过水断面的平均流速v 0称为堰前行近流速,堰的上游水位也应在此量测;δ为沿水流方向水流溢过堰顶的厚度。
根据堰顶厚度δ与堰上水头H 的比值,将堰流分为以下三种:
(1)薄壁堰流—堰顶厚度δ≤ 0.6 7H 时,称为薄壁堰。通过薄壁堰顶下泄的水流,水舌下缘与堰顶只有线的接触,下泄水流几乎不受堰顶厚度δ的影响,水面呈单一降落曲线的水流叫薄壁堰流(图6-1a )。
水力计算案例分析解答
案例一 年调节水库兴利调节计算
要求:根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。 资料:
(1) 设计代表年(P=75%)径流年内分配、综合用水过程及蒸发损失月分配列于下表1,渗漏损失以相应月库容的1%计。
(2) 水库面积曲线和库容曲线如下表2。
(3) V 死 =300万m 3。
表1 水库来、用水及蒸发资料 (P=75%)
表2 水库特性曲线
解:(1)在不考虑损失时,计算各时段的蓄水量
由上表可知为二次运用,)(646031m V 万=,)(188032m V 万=,)(117933m V 万=,
)(351234m V 万=,由逆时序法推出)(42133342m V V V V 万兴=-+=。采用早蓄方案,水库月末蓄水量分别为:
32748m 、34213m 、、34213m 、33409m 、32333m 、32533m 、32704m 、33512m 、31960m 、
3714m 、034213m
经检验弃水量=余水-缺水,符合题意,水库蓄水量=水库月末蓄水量+死V ,见统计表。 (2)在考虑水量损失时,用列表法进行调节计算: 121()2V V V =+,即各时段初、末蓄水量平均值,121
()2A A A =+,即各时段初、末水面积
平均值。查表2 水库特性曲线,由V 查出A 填写于表格,蒸发损失标准等于表一中的蒸发量。
蒸发损失水量:蒸W =蒸发标准⨯月平均水面面积÷1000
渗漏损失以相应月库容的1%,渗漏损失水量=月平均蓄水量⨯渗漏标准 损失水量总和=蒸发损失水量+渗漏损失水量 考虑水库水量损失后的用水量:损用W W M +=
城市燃气课件第六章燃气管网水力计算
计算复杂度高,需要更多的数据和参 数支持,对于大规模管网的模拟效率 较低。
动态模型的优点
能够模拟管网中压力和流量的实时变 化,适用于分析燃气供应的稳定性问 题。
混合模型
混合模型概述
混合模型结合了稳态模型和动态 模型的优点,既考虑了时间因素 对压力和流量的影响,又能够简
化计算过程。
混合模型的优点
适用于分析大规模复杂管网的静态 和动态特性,计算效率较高。
计算步骤
建立数学模型
根据燃气管网的实际情 况,建立相应的数学模
型。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
确定边界条件
明确管网的入口和出口 条件,如压力、温度、
流量等。
求解方程
运用数值计算方法求解 建立的数学模型方程。
结果分析
对计算结果进行分析, 评估管网的性能和潜在
问题。
02
CATALOGUE
燃气管网水力计算模型
稳态模型
稳态模型概述
城市燃气课件第六 章燃气管网水力计 算
目录
• 燃气管网水力计算概述 • 燃气管网水力计算模型 • 燃气管网水力计算方法 • 燃气管网水力计算软件 • 燃气管网水力计算案例分析
01
CATALOGUE
燃气管网水力计算概述
定义与目的
定义
燃气管网水力计算是指通过数学 模型对燃气在管网中的流动特性 进行模拟和分析的过程。
给排水水力计算
给排水水力计算
1. 引言
给排水工程设计中,水力计算是非常重要的一部分,它涉及到管道的流量、压力和速度等参数的计算。准确的水力计算可以确保给排水系统的正常运行和安全性。本文将介绍给排水水力计算的基本原理和方法。
2. 水力计算的基本原理
在给排水系统中,液体在管道内流动时受到压力和摩擦力的作用。水力计算就是通过计算流体在管道中的压力和速度等参数,来确定管道的尺寸和布局,以便确保正常的水流量和压力。
水力计算主要涉及以下几个基本原理:
2.1 流量计算
流量是描述液体在单位时间内通过管道截面的体积。流量的计算通常使用流量公式进行,其中包括管道的截面积和流速等参数。通过流量计算,可以确定管道尺寸的大小,以满足给排水系统的需要。
2.2 压力计算
压力是描述流体在管道中受到的力的大小。压力的计算通常使用流体静压力和流体动压力的原理。静压力是由于流体本身重力造成的压力,动压力是由于流体流动产生的压力。
2.3 速度计算
速度是描述液体在管道中流动的快慢程度。速度的计算通常使用流速公式进行,其中包括流体的流量和管道的截面积等参数。通过速度计算,可以确定流速的大小,以满足给排水系统的需要。
3. 水力计算的方法
水力计算的方法主要包括手工计算方法和计算机辅助方法。手工计算方法通常是通过公式和图表等工具进行计算,而计算机辅助方法则是通过软件工具进行计算。
3.1 手工计算方法
手工计算方法是水力计算的传统方法,它需要依靠人工进行计算。手工计算方法通常需要使用流量公式、压力公式和速度公式等进行计算。这种方法的优点是便于理解和掌握,但也存在计算精度低、速度慢和易出错等缺点。
revit水力计算步骤_概述说明以及解释
revit水力计算步骤概述说明以及解释
1. 引言
1.1 概述:
本篇文章将详细介绍Revit水力计算步骤的概念、应用和解释。水力计算是工程设计中必不可少的一环,它对于确保建筑物内部水流的正常运行具有重要意义。而Revit软件作为一款功能强大的BIM(Building Information Modeling)工具,在水力计算方面提供了便捷且精确的解决方案。
1.2 文章结构:
本文总共分为五个主要部分。首先,引言部分将概述本文的目的和结构。之后,第二部分将简要介绍Revit软件及其在水力计算中所涉及的基本概念。紧接着,第三部分将通过一个案例来说明基于Revit进行水力计算的实施步骤。第四部分将总结出主要要点,并提出改进建议和未来发展趋势展望。最后,在结论部分我们将总结出研究成果并讨论其对工程实践的推广应用意义。
1.3 目的:
本文旨在全面介绍Revit软件在水力计算中所涉及的步骤,并通过实际案例来更好地说明其应用与效果。通过阐述Revit软件的优势和局限性,以及提出改进建议和未来发展趋势,本文旨在为工程设计人员提供一个详尽的指南,以便更好地使用Revit进行水力计算,并推广其在实际工程项目中的应用。
2. Revit水力计算步骤
2.1 Revit软件简介
Revit是一款由Autodesk公司开发的建筑信息模型(BIM)软件。它提供了一套强大的工具来帮助建筑设计师创建、分析和调整建筑模型。在水力计算方面,Revit提供了一系列功能和插件,可以进行准确的水力分析和设计。
2.2 Revit水力计算基本概念
水闸水力计算实例
水闸水力计算实例
一、资料和任务
某平底水闸担负汛期某河部分排洪的任务。汛期当邻闸泄洪流量达5000米3
/秒时,本闸开始泄洪。
根据工程规划,进行水力计算的有关资料有: 1. 1. 水闸宽度设计标准。
(1)设计洪水流量为1680米3/秒,相应的上游水位为7.18米,下游水位为6.98米; (2)校核洪水流量为1828米3/秒,相应的上游水位为7.58米,下游水位为7.28米。 2.消能设计标准
因水闸通过设计洪水流量时,上下游水位差很小,过闸水流呈淹没出流状态,故不以设计洪水流量作为消能设计标准。现考虑汛期邻闸泄洪流量为5000米/3
秒时,本闸开始泄洪,此时上下游水位差最大,可作为消能设计标准,其相应的上游水位为5.50米,下游水位为2.50米,并规定闸门第一次开启高度e =1.2米。
3.闸身稳定计算标准(考虑闸门关闭,上下游水位差最大的情况)。 (1)设计情况:上游水位为6.50米,下游水位为-1.20米; (2)校核情况:上游水位为7.00米,下游水位为-1.20米。
4.水闸底板采用倒拱形式,底板前段闸坎用浆砌块石填平。为了与河底高程相适应,闸坎高程定为-1.00米,倒拱底板高程为-1.50米。
5.闸门、闸墩及翼墙型式:闸门为平面闸门,分上下两扇。闸墩墩头为尖圆形,墩厚d 。=1米。翼墙为圆弧形,圆弧半径r =12米。
6.闸址处河道断面近似为矩形,河宽0B =160米。
7.闸基土壤为中等密实粘土。
8.水闸纵剖面图及各部分尺寸见图1。 水力计算任务:
1.确定水闸溢流宽度及闸孔数;
2.闸下消能计算;
有压隧洞水力计算实例
4.进口渐变段:进口渐变段断面由矩形变为圆形, 其局部阻力系数尚无法确定,先参数其它同类
工程的试验资料,取 0.09
5.出口渐变段:出口渐变段断面由圆形变为矩形, 其局部阻力系数亦参考同类工程的试验资料,取
0.02
6.出口闸门槽:出口闸门槽亦为平面闸门槽, 0.10 。
隧洞各段的 0.00384(li/R3/4)(ω/ωi)2 及ζi (ω/ωi)2 值的计算成果列于表4-2。
0.03 49
0.24
0.1 00
0.61
进口渐 变段
9.62
11.20
6.39
0.0 90
0.57
洞身段
9.62
11.20
6.39
1.08 30
6.81
出口渐 变段
6.13
17.60
15.7 0
0.0 20
0.31
出口闸 门段
6.13
17.60
15.7 0
0.04 61
0.72
0.1 00
1.57
有压隧洞的流量按下式计算:( H0 H)
Qc2gH 0 0.7596.1329.8H20 .6 H
20 .6 库水出 位口洞顶高程 20 .6 库水9位 7 .29
在库水位为101.25米以上设一系列库水位, 计算一系列相应的流量Q,计算成果列于表4-3 的数据绘制库水位与隧洞关系曲线于图4-2。
(完整版)水力计算
室内热水供暖系统的水力计算
本章重点
• 热水供热系统水力计算基本原理。
• 重力循环热水供热系统水力计算基本原理。
• 机械循环热水供热系统水力计算基本原理。
本章难点
• 水力计算方法。
• 最不利循环。
第一节热水供暖系统管路水力计算的基本原理
一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式
当流体沿管道流动时,由于流体分子间及其与管壁间的摩擦,就要损失能量;而当流体流过管道的一些附件 ( 如阀门、弯头、三通、散热器等 ) 时,由于流动方向或速度的改变,产生局部旋涡和撞击,也要损失能量。前者称为沿程损失,后者称为局部损失。因此,热水供暖系统中计算管段的压力损失,可用下式表示:
Δ P =Δ P y + Δ P i =R l + Δ P i Pa 〔 4 — 1 〕
式中Δ P ——计算管段的压力损失, Pa ;
Δ P y ——计算管段的沿程损失, Pa ;
Δ P i ——计算管段的局部损失, Pa ;
R ——每米管长的沿程损失, Pa / m ;
l ——管段长度, m 。
在管路的水力计算中,通常把管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。任何一个热水供暖系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。
每米管长的沿程损失 ( 比摩阻 ) ,可用流体力学的达西.维斯巴赫公式进行计算
Pa/m ( 4 — 2 )
式中一一管段的摩擦阻力系数;
d ——管子内径, m ;
——热媒在管道内的流速, m / s ;
一热媒的密度, kg / m 3 。
在热水供暖系统中推荐使用的一些计算摩擦阻力系数值的公式如下:
( — ) 层流流动
计算各用水设备供水侧和排水侧管路水力损失题目
计算各用水设备供水侧和排水侧管路水力损失题目
【原创实用版】
目录
1.题目概述
2.计算方法
3.供水侧和排水侧管路水力损失的计算
4.实际应用案例
5.总结
正文
一、题目概述
计算各用水设备供水侧和排水侧管路水力损失,主要是为了了解水管路中因水流而产生的能量损失,从而为节能减排提供数据支持。水力损失的计算涉及到复杂的流体力学原理,需要运用一定的计算方法和工程实践经验。
二、计算方法
水力损失的计算主要包括两部分:供水侧管路损失和排水侧管路损失。供水侧管路损失主要是由于水流通过管道时,因管道摩擦、弯曲、节流等原因导致的能量损失;排水侧管路损失主要是由于水流从设备排水口流出时,因管道摩擦、落差等原因导致的能量损失。
三、供水侧和排水侧管路水力损失的计算
1.供水侧管路损失计算:首先,需要知道供水管道的直径、长度、流速、水流黏度等参数。然后,利用达西 - 威斯巴赫(Darcy-Weisbach)
公式计算管道摩擦损失,同时考虑管道弯曲、节流等局部损失,最后得出供水侧管路损失。
2.排水侧管路损失计算:与供水侧类似,需要知道排水管道的直径、长度、流速、水流黏度等参数。然后,利用能量方程或伯努利方程计算管道摩擦损失和落差损失,最后得出排水侧管路损失。
四、实际应用案例
以某城市的自来水供水系统为例,通过计算供水侧和排水侧管路水力损失,可以了解整个系统的能量损耗情况,从而为降低能耗、提高供水效率提供依据。同时,对于用水设备而言,了解排水侧管路水力损失,有助于优化设备结构,减少排水过程中的能量损失。
五、总结
计算各用水设备供水侧和排水侧管路水力损失,对于节能减排、提高水资源利用效率具有重要意义。
管道的水力计算
04
实际应用案例
住宅小区供水管网水力计算
计算供水管网的流量分配
01
根据小区用户的用水需求,计算管网中各管段的流量分配,确
保供水充足且均匀。
确定管网的管径和水头损失
02
根据流量分配结果,计算管网的管径和水头损失,以确定水泵
的扬程和功率。
优化管网的布局和设计
03
根据计算结果,优化管网的布局和设计,提高管网的可靠性和
目的和意义
管道水力计算的目的在于确定管道中流体的流量、压力、流速等参数,为管道系 统的设计、优化和运行提供科学依据。
意义在于保障管道系统的安全、稳定、高效运行,提高能源利用效率,降低运行 成本,促进环境保护和可持续发展。同时,管道水力计算也是相关领域研究的重 要基础,对于推动流体动力学、市政工程、环境工程等学科的发展具有积极作用 。
02
管道水力计算基础
水力学基本概念
水流运动
水流运动的基本规律和特性,包括流速、流量、水压 等。
水头损失
水流在运动过程中受到的阻力,导致水头损失的原理 和计算方法。
流体平衡
流体平衡的基本原理和计算方法,包括静水压强、流 速场等。
管道水流特性
管道水流形态
根据雷诺数判断管道内水流形态,如层流和紊 流。
经济性。
工业园区排水管网水力计算
1 2
确定排水管网的流量和设计标准
溢流坝水力计算实例.doc
溢流坝水力计算
一、基本资料:
为了解决某区农田灌溉问题。于某河建造拦河溢流坝一座,用以抬高河中水位,引水灌
溉。进行水力计算的有关资料有:设计洪水流量为550m 3
/s ;坝址处河底高程为43.50m ;由灌区高程及灌溉要求确定坝顶高程为48.00m ;为减小建坝后的壅水对上游的影响,根据坝址处河面宽度采用坝的溢流宽度B =60m ;溢流坝为无闸墩及闸门的单孔堰,采用上游面铅直的三弧段WES 型实用堰剖面,并设有圆弧形翼墙; 坝前水位与河道过水断面面积关系曲线,见图15.2;坝下水位与河道流量关系曲线,见图15.3;坝基土壤为中砾石;河道平
均底坡;00127
.0=i 河道实测平均糙率04.0=n 。
二、水力计算任务:
1.确定坝前设计洪水位; 2.确定坝身剖面尺寸;
3.绘制坝前水位与流量关系曲线; 4.坝下消能计算; 5.坝基渗流计算;
6.坝上游壅水曲线计算。
三、水力计算
1、确定坝前设计洪水位
坝前设计洪水位决定于坝顶高程及设计水头d H ,已知坝顶高程为4800m ,求出d H 后,即可确定坝前设计洪水位。
溢流坝设计水头d H 可用堰流基本方程(10.4)32
02H g mB Q ⨯
=σε
计算.因式中
图15.2
图
15.3
σε及、0H 均与d H 有关,不能直接解出d H ,故用试算法求解。
设d H =2.53m ,则坝前水位=48.00+2.53=50.53m .
按坝前水位由图15.2查得河道过水断面面积A 0=535m 2
,又知设计洪水流量
,则s m Q /5503=
m
g
av H H m g av s m A Q v d 586.2056.053.22056.08
室内热水供暖系统的水力计算讲
针对计算结果中存在的问题,提出优化建议,如调整散热器选型、改变管道布置方式等, 以提高供暖系统的效率和舒适度。
注意事项与总结
在进行散热器水力计算时,需要注意选择合适的计算公式和参数,并考虑管道的实际布置 情况和散热器的性能等因素。通过实例分析,可以加深对散热器水力计算的理解和应用能 力。
测量并记录管道的管径、 长度、局部阻力系数等关 键参数。
根据管道参数和达西公式 ,计算热水在管道中流动 时产生的沿程阻力。
考虑管道中的弯头、阀门 等局部构件对水流的影响 ,计算局部阻力。
将沿程阻力和局部阻力相 加,得到管道总阻力。
结果分析与讨论
水力计算结果分析
将计算得到的管道总阻力与允许阻力进行比较,判断管道设计是 否满足供暖需求。
建议学生积极参与实际工程项目的设计和施工,通过实践应用 和经验积累不断提高自己的专业技能和解决问题的能力。
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确定系统各管段的流量
为系统选择适宜的水泵
通过水力计算,可以明确每个管段中 的水流量,以确保供暖系统正常运行。
根据水力计算的结果,可以选择合适 的水泵以满足系统的流量和扬程需求。
校验并确定系统阻力
水力计算可以校验供暖系统的总阻力 是否在设计范围内,并根据实际情况 进行调整。
基本原理与公式推导
给排水工程中的水力计算与模拟分析方法
给排水工程中的水力计算与模拟分析方法
在给排水工程设计中,水力计算与模拟分析是不可或缺的环节。准
确的水力计算和模拟分析有助于确保工程的可靠性和高效性。本文将
介绍给排水工程中常用的水力计算方法以及模拟分析技术,旨在为工
程设计提供参考。
一、水力计算方法
1.1 流速公式
在给排水管道中,流速是一个重要的参数。常用的流速计算公式包
括曼宁公式、切比雪夫公式等。其中,曼宁公式是最常用的流速计算
公式,其公式如下所示:
v = R^(2/3) * S^(1/2)
其中,v表示流速,R表示水力半径,S表示管道的水力坡度。利用曼宁公式,可以快速计算出给排水管道的流速,为工程设计提供基本
数据。
1.2 水力损失计算
水力损失是指流体在管道中由于摩擦阻力等因素而导致的能量损失。常用的水力损失计算公式包括达西公式、弗朗修斯公式等。以达西公
式为例,其公式如下所示:
H = f * (L/D) * (v^2/2g)
其中,H表示单位长度的压力损失,f表示摩擦系数,L表示管道长度,D表示管道直径,v表示流速,g表示重力加速度。通过水力损失
的计算,可以评估管道系统的能耗情况,为工程的节能设计提供参考。
二、模拟分析方法
2.1 数值模拟方法
数值模拟方法是指利用计算机软件对给排水系统进行数学建模和模
拟分析。常用的数值模拟软件包括FLOW-3D、SWMM等。通过建立
三维流场模型,可以模拟各种流体力学现象,如液体的流速分布、压
力变化等。数值模拟方法具有计算精度高、可视化程度好等优势,适
用于复杂的给排水系统分析。
2.2 物理模型试验
物理模型试验是指通过建立实验室或现场试验装置,对给排水系统
水力计算案例分析解答
水力计算案例分析解答
案例一年调节水库兴利调节计算
要求:根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。资料:
(1) 设计代表年(P=75%)径流年内分配、综合用水过程及蒸发损失月分配列于下表1,渗漏损失以相应月库容的1%计。
(2) 水库面积曲线和库容曲线如下表2。
(3) V 死 =300万m 3。
表1 水库来、用水及蒸发资料 (P=75%)
表2 水库特性曲线
解:(1)在不考虑损失时,计算各时段的蓄水量
由上表可知为二次运用,)(646031m V 万=,)(188032m V 万=,)(117933m V 万=,
)(351234m V 万=,由逆时序法推出)(42133342m V V V V 万兴=-+=。采用早蓄方案,水库月末蓄水量分别为:
32748m 、34213m 、、34213m 、33409m 、32333m 、32533m 、32704m 、33512m 、31960m 、
3714m 、034213m
经检验弃水量=余水-缺水,符合题意,水库蓄水量=水库月末蓄水量+死V ,见统计表。(2)在考虑水量损失时,用列表法进行调节计算: 121()2V V V =+,即各时段初、末蓄水量平均值,121 ()2A A A =+,即各时段初、末水面积
平均值。查表2 水库特性曲线,由V 查出A 填写于表格,蒸发损失标准等于表一中的蒸发量。
蒸发损失水量:蒸W =蒸发标准?月平均水面面积÷1000
渗漏损失以相应月库容的1%,渗漏损失水量=月平均蓄水量?渗漏标准损失水量总和=蒸发损失水量+渗漏损失水量考虑水库水量损失后的用水量:损用W W M +=
水力计算方法总结
水力计算总结
空调水力计算:
一、计算管径
1.计算出室外井连连箱的管径,一般经验值是DE63的PE管材
2主管管径的计算方法:
假如是七连箱,先根据机组的总流量和总井数确定出六口井的流量,在根据管径估
算表查出相应的钢管管径,然后根据算选的管材选出相应的管材,推算出流(流
量=流速*面积)注意流量的单位换算(要除去3600)并且算面积时要用内径
算。
表一、管内水流速推荐值(m/s)
管径㎜15 20 25 32 40 50 65 80
闭式系统0. 4~0.5 0.5~0.6 0.6~0.7 0.7~0.9 0.8~1.0 0.9~1.2 1.1~1.4 1.2~1.6 开式系统0.3~0.4 0.4~0.5 0.5~0.6 0.6~0.8 0.7~0.9 0.8~1.0 0.9~1.2 1.1~1.4 管径㎜100 125 150 200 250 300 350 400 闭式系统 1.3~1.8 1.5~2.0 1.6~2.2 1.8~2.5 1.8~2.6 1.9~2.9 1.6~2.5 1.8~2.6 开式系统 1.2~1.6 1.4~1.8 1.5~2.0 1.6~2.3 1.7~2.4 1.7~2.4 1.6~2.1 1.8~2.3
表二、水系统的管径和单位长度阻力损失
钢管管径/㎜
闭式水系统开式水系统
流量/(m³/h) kPa/100m 流量/(m³/h) kPa/100m
15 0~0.5 0~60 -- -- 20 0.5~1.0 10~60 -- -- 25 1~2 10~60 0~1.3 0~43 32 2~4 10~60 1.3~2.0 11~40 40 4~6 10~60 2~4 10~40 50 6~11 10~60 4~8 -- 65 11~18 10~60 8~14 -- 80 18~32 10~60 14~22 -- 100 32~65 10~60 22~45 -- 125 65~115 10~60 45~82 10~40 150 115~185 10~47 82~130 10~43 200 185~380 10~37 130~200 10~24 250 380~560 9~26 200~340 10~18 300 560~820 8~23 340~470 8~15 350 820~950 8~18 470~610 8~13 400 950~1250 8~17 610~750 7~12 450 1250~1590 8~15 750~1000 7~12
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案例一年调节水库兴利调节计算
要求:根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。
资料:
(1)设计代表年(P=75%)径流年内分配、综合用水过程及蒸发损失月分配列于下表1,
渗漏损失以相应月库容的1%计。
(2)水库面积曲线和库容曲线如下表2。
(3) V 死=300 万m3。
表1水库来、用水及蒸发资料(P=75%)
表2水库特性曲线
解:(1)在不考虑损失时,计算各时段的蓄水量
由上表可知为二次运用,M =6460(万m3),V2 =1880(万m3),V^ 1179(万m3),V4 =3512(万m3),由逆时序法推出V兴“2 V4 -V3 =4213(万m3)。采用早蓄方案,水库月
末蓄水量分别为:
2748m3、4213m3、、4213m3、3409m3、2333m3、2533m3、2704m3、3512m3、1960m3、
714m3、0 4213m3
经检验弃水量=余水-缺水,符合题意,水库蓄水量=水库月末蓄水量+V死,见统计表。
(2)在考虑水量损失时,用列表法进行调节计算:
— 1 1 .
V =_(V1 V2),即各时段初、末蓄水量平均值,A= —(A1 • A2),即各时段初、末水面积
2 2
平均值。查表2水库特性曲线,由V查出A填写于表格,蒸发损失标准等于表一中的蒸发量。
蒸发损失水量:W蒸=蒸发标准月平均水面面积■ 1000
渗漏损失以相应月库容的1%,渗漏损失水量=月平均蓄水量渗漏标准
损失水量总和=蒸发损失水量+渗漏损失水量
考虑水库水量损失后的用水量: M =W M
W b
多余水量与不足水量,当 W 来 -M 为正和为负时分别填入。
(3) 求水库的年调节库容,根据不足水量和多余水量可以看出为两次运用且推算出兴 利库容 V 兴=V 2
V 4
-V 3
= 4462(万m 3),V 总二 4462 300 = 4762(万m 3)。
(4) 求各时段水库蓄水以及弃水,其计算方法与不计损失方法相同。
(5) 校核:由于表内数字较多,多次运算容易出错,应检查结果是否正确。水库经过 充蓄和泄放,到6月末水库兴利库容应放空,即放到死库容 30万m 3。V •到最后为300,满 足条件。另外还需水量平衡方程W 来-W 用-'
W 弃二0,进行校核
(6)计算正常蓄水位,就是总库容所对应的高程。表 2水库特性曲线,即图1-1,1-2。 得到Z 〜F ,Z 〜V 关系。得到水位865.10m ,即为正常蓄水位。表1-3计入损失的年调节 计算表见下
页。
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案例二水库调洪演算
要求:
(1)推求拦洪库容;(2)最大泄流量qm及相应时刻;(3)水库最高蓄水位;(4)绘制来水与下泄流量过程线
资料:开敞式溢洪道设计洪水过程线如下表1,水库特征曲线如表2,堰顶高程140m,
3 3
相应容305X104m,顶宽10m,流量系数m=1.6,汛期水电站水轮机过水流量QT=5m /s,计算时段△ t采用1h或0.5h。
表1洪水过程线(P=1%)
表2水库特性曲线
解:根据已知条件计算并绘制q=f (V )关系曲线
2
由q益二M i BH3,M/1.6,B =10m ,根据不同库水位计算H与q,再由表2水库特性曲线得相应V 并将结果列于下表,绘制q=f(V)关系曲线如2-2图。
曲线计算表中第一行为堰顶高程140m以上的不同库水位;第二行堰顶水头H,等于库
2
水位Z减去堰顶高程;第三行溢洪道下泄流量由q^ M i BH空,求得第四行为发电量为
5m'/s;第五行为总的下泄流量;第六行为相应的库水位Z的库容V,由表2水库特性曲
线查得,即图2-1
(E)1SI
年
崔
M
库容诃万
图2-1 水库Z-V关系曲线
V (万・气图2-2 某水库q=f (V)关系曲线
表2-3 某水库q=f (V )关系曲线计算表
(2)确定调洪起始条件。由于本水库溢洪道无闸门控制因此起调水位亦即防洪限制水
位取为与堰顶高程齐平,即 140m。相应库容为305 104m3,初始下泄流量为发电流量
5m3 /s。
(3)计算时段平均入库流量和时段入库水量。将洪水过程线划分计算时段,初选计算时段=1h 3600s填入第一列,表中第二列为按计算时段摘录的入库洪水流量,计算时段平均入流量和时段入库水量,分别填入三四列。例如第一时段平均入库流量
Q Q2 = 5 30.3二仃占厶⑴3/®,入库水量为: 2^ —3600 17.65 = 6.354(万m3)
2 2 2
(4)逐时段试算求泄流过程q〜t。因时段末出库流量q2与该时段内蓄水量变化有关,例如,第一时段开始,水库水位Z, -140m,H =0,q =5m3/s,V, =305万m3。
已知Q^5m3/s,Q2 = 30.3m3/s,假设q^6.05m3/s,则 $ 亚:t = 360 5.55 =1.99 (万m3),
2
第一时段蓄水量变化值 V Q2—q生氏=4.365(万m3),时段末水库蓄水量
2 2
V2 二V1 V =305 4.365 = 309.365万m3),查V=f (Z)曲线得Z2 = 140.13m,查上图
q=f (V)
关系曲线,得q^6.05m3/s,与原假设相符。如果不等需要重新假设,直到二者相等。
以第一时段末V2,q2作为第二时段初V i,,q i,重复类似试算过程。如此连续试算下去,即可得到以时段为1h作为间隔的泄流过程q〜t。由V查图2-1V=f (Z)关系分别将试算填入表2-5中。第0〜1h试算过程见表2-4。
表2-4 (第0〜1h)试算过程
(5)根据表2-5中(1)、(5)栏可绘制下泄流量过程线;第(1)、(9)栏可绘制水库蓄水过程线;第(1)、(10)栏可绘制水库调洪后的水库水位过程。
(6)绘制Q〜t,q〜t曲线,推求最大下泄流量q max
按初步计算时段At=1h,以表2-5中第(1)、(2)、(5)栏相应数值,绘制Q〜t,q〜t 曲线,如图2-6。由图可知,以哉=1h,求得的q m = 17.06m3/s未落在Q〜t曲线上(见图虚线表示的q〜t段),也就是说在Q〜t与q〜t两曲线得交点并不是q m值。说明计算时段t 在五时段取得太长。
将计算时段哉在4h与5h之间减小为0.4h与0.2h,重新进行试算。则得如表2-5中的第
(6)栏相应t=4.4h、4.6h、4.8h的泄流过程。以此最终成果重新绘图,即为图2-6以实线表示
的q〜t过程。最大下泄流量q m发生在t =4.8h时刻,正好是q〜t曲线与Q〜t曲线得交点即为所
求。