管道沿程水头损失三种计算方法(自动计算)
管道沿程水头损失计算附录
附录 A管道沿程水头损失计算说明1 海澄－威廉公式(A.1.1)适用于冷水和常温水管道，为《建筑给水排水设计规范》（ GB 50015－ 2003）推荐公式，该公式计算简便且对管材的适应较广，可以替代各有关标准和手册中根据不同管材和流态推导和采用的不同计算公式。
冷水和常温水管道也可采用流体力学基本公式（ A.2.3 ），但计算较复杂。
2自动喷水灭火系统管道《自动喷水灭火系统设计规范》（ GB 50084-2001 ）中采用以下公式2V（A.0.1 ）i＝0.0000107d j 1.3式中i ——每米管道的水头损失（MPa/m）；V ——管道内水的平均流速（m/s）；d j——管道的计算内径（m）。
基于以下因素，推荐采用海澄—威廉公式(A.1.1)替代上式进行自动喷水灭火系统的水力计算：1）《自动喷水灭火系统设计规范》采用公式（ A.0.1 ）的原因之一是与室内给水系统管道水力计算公式一致，但目前《建筑给排水设计规范》已经改为采用海澄－威廉公式。
2）式（ A.0.1 ）仅适用于镀锌钢管，海澄－威廉公式还适用于铜管、不锈钢管和涂覆其他防腐内衬的钢管。
3）英、美、日、德等国的自动喷水灭火系统规范均采用海澄－威廉公式。
4）《美国工业防火手册》介绍，经过实测，自动喷水灭火系统管道在使用20～ 25 年后，其水头损失接近采用海澄－威廉公式的设计值。
注：以上 4 点均来自《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2001）条文说明。
5）由于海澄－威廉公式和公式（ A.0.1 ）计算结果有较大差距，而管件的局部阻力系数是一确定的数值，当采用不同的沿程阻力计算公式折算为当量长度时出现不同的数值；但《自动喷水灭火系统设计规范》提供的局部阻力当量长度表是按照海澄－威廉公式 C h＝ 120 时的折算数值编制的，与式（ A.0.1 ）配合使用有较大误差。
6）如采用公式（ A.0.1 ），系统阻力计算数值比实际数值大，水泵扬程选择过高，实际运行时水量过大不能保证在火灾延续时间内连续喷水，也是不利因素。
各种管道水头损失的简便计算公式
各种管道水头损失的简便计算公式(879)摘要：从计算水头损失的最根本公式出发，将各种管道的计算公式加以推导，得出了计算水头损失的简便公式，使得管道工程设计人员从繁琐的计算中解脱出来，提高了工作效率。
关键词：水头损失塑料管钢管铸铁管混凝土管钢筋混凝土管??? 在给水工程应用中经常要用到水头损失的计算公式，一般情况下计算水头损失都是从水力摩阻系数λ等基本参数出发，一步一步的代入计算。
其实各个公式之间是有一定的联系的，有的参数在计算当中可以抵消。
如果公式中只剩下流速、流量、管径这些基本参数，那么就会给计算者省去不少的麻烦。
在此我们充分利用了各参数之间以及水头损失与水温的关系，将公式整理简化，供大家参考。
1、PVC-U、PE的水头损失计算根据《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》规定，塑料管道沿程水头损失hf应按下式计算：（式1-1）式中λ—水力摩阻系数；L—管段长度（m）；di—管道内径（m）；v—平均流速（m/s）；g—重力加速度，9.81m/s2。
因考虑到在通常的流速条件下，常用热塑性塑料给水管PVC-U、PE管一般处于水力光滑区，管壁绝对当量粗糙度对结果的影响非常小或没有影响，故水力摩阻系数λ可按下式计算：（式1-2）式中Re—雷诺数。
雷诺数Re应按下式计算：（式1-3）式中γ—水的运动粘滞度（m3/s），在不同温度时可按表1采用。
表1水在不同温度时的γ值（×10-6）水温℃05101520253040γ（m3/s） 1.78 1.52 1.31 1.14 1.000.890.800.66??? 从前面的计算可知，若要计算水头损失，需将表1中的数据代入，并逐步计算，最少需要3个公式，计算较为繁琐。
为将公式和计算简化，以减少工作量，特推导如下：??? 因具体工程水温的变化较大，水力计算中通常按照基准温度计算，然后根据具体情况，决定是否进行校正。
冷水管的基准温度多选择10℃。
??? 当水温为10℃时的γ=1.31×10-6 m3/s，代入式1-3得（式1-4）将式1-4代入式1-2（式1-5）再将式1-5代入式1-1得（式1-6）取L为单位长度时，hf即等同于单位长度的水头损失i，所以（式1-7）又因为（式1-8）（式1-9）（式1-10）??? 现可用式1-7或式1-10代替式式1-1、式1-2和式1-3，式1-7适用于流速为已知的条件下，式1-10适用于规定流量的条件下。
管道沿程水头损失三种计算方法
铝合金管、镀锌钢管、锦塑软管
使用多年的旧钢管、铸铁管、离心浇筑
管长 L m
1280
管径 d mm
600
沿程水 头损 失 hf m m
17.15
0.600
152.4
100
0.100
5.98
1200
110
0.110
8.57
152.4
100
0.100
6.14
8.732615835
152.4
100
0.100
6.08
常用管材的C值表 管道种类 玻璃钢管 塑料管 石棉水泥管 C 160 150 140 130 120 110 100 90
管道的糙率n值表 管道种类 缸瓦管（带釉） 混凝土和钢筋混凝土管（雨水管） 混凝土和钢筋混凝土管（污水管） 石棉水泥管 铸铁管 钢管 玻璃钢管 n 0.013 0.013 0.014 0.012 0.013 0.012 0.0084
管道沿程水头损失计算表
糙率 n C f 0.012 61
1.77 4.77
94800
序号
公式名称
公
式
管道 种类 m b
பைடு நூலகம்
流量 m3/h
2772.00
Q m3/s
0.77000
1 2 3 4 5
经验公式一
6.35*16* n2 * Q2 * L hf 2 * d16 / 3
管道的糙 率n值表
哈森---威廉斯公式 h f 1 . 13 * 10 9 * 经验公式二(用)
0.948*105 0.861*10 5.65*10
5
1.77 1.74 1.85 1.85 1.9 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
沿程阻力与沿程损失计算
g—重力加速度
3、沿程阻力系数
λ=0.3164/Re0.25（4000＜Re＜105）
λ=0.032+0.221/Re0.237（105＜Re＜106）
其中：λ—沿程阻力系数
Re——雷诺系数
4、层流沿程阻力系数
λ=64/Re
其中：λ—沿程阻力系数
Re——雷诺系数
5、局部阻力系数
类型
局部阻力系数ξ
弯头
渐扩管
ξ=k(1-A1/A2)2
θ
7.50
100
150
200
300
K
0.14
0.16
0.27
0.43
0.82
折圆管
ξ=0.946sin2(θ/2)+2.05sin4(θ/2)
θ
200
300
450
600
900
ξ
0.03
0.073
0.183
0.3658
6/8
5/8
4/8
3/8
ξ=[0.13+0.163(d/R)3.5]α/900(α=900)
d/R
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
ξ
0.132
0.14
0.16
0.21
水头损失的计算方法
水头损失的计算方法
1. 嘿，你知道吗，一种计算水头损失的办法就是沿程水头损失计算呀！就好比你走一条长长的路会觉得有点累一样，水在管道里流动也会有类似的消耗呢。
比如水流过一根长长的水管，那它在这个过程中损失的能量就可以通过相应的公式算出来哟！
2. 还有哦，局部水头损失的计算也很重要呢！这就像你跑步时突然遇到个小坡，速度会一下子受到影响。
像水在经过一些弯头、阀门这些地方时，也会产生局部的水头损失呢，这可不能忽略呀！
3. 嘿，那水力坡度法也能用来算水头损失呢！想想看，就像爬山时的坡度一样，知道了这个坡度，就能大概知道难度有多大啦。
水在流动中，根据这个水力坡度也能算出它的水头损失呢！比如说在一个有坡度变化的水道里。
4. 你可别小看了经验公式法呀！这就如同一位经验丰富的老手给你的小窍门。
有时候，通过一些简单的经验公式，就能快速地算出水头损失呢。
好比在一个常见的水流场景中，用这个方法就能轻松搞定。
5. 还有模型试验法嘞！哇，这就好像做个小实验一样有趣。
通过建立一个小模型，来模拟实际的水流情况，从而得出水头损失的数据，多有意思呀！像在一个设计新的水利设施的时候就能用上。
6. 最后呀，当量长度法也得知道呢！这就像是给不同的东西都取个一样的标准来衡量。
水在遇到各种复杂情况时，可以把它转化成当量长度来计算水头损失哟。
比如在一个管道系统里有各种不同的部件的时候。
我觉得呀，这些计算方法都各有各的用处，要根据不同的情况灵活选择，这样才能准确算出水头损失呢！。
各种管道水头损失的简便计算公式
各种管道水头损失的简便计算公式各种管道水头损失的简便计算公式(879)摘要：从计算水头损失的最根本公式出发，将各种管道的计算公式加以推导，得出了计算水头损失的简便公式，使得管道工程设计人员从繁琐的计算中解脱出来，提高了工作效率。
关键词：水头损失塑料管钢管铸铁管混凝土管钢筋混凝土管在给水工程应用中经常要用到水头损失的计算公式，一般情况下计算水头损失都是从水力摩阻系数λ等基本参数出发，一步一步的代入计算。
其实各个公式之间是有一定的联系的，有的参数在计算当中可以抵消。
如果公式中只剩下流速、流量、管径这些基本参数，那么就会给计算者省去不少的麻烦。
在此我们充分利用了各参数之间以及水头损失与水温的关系，将公式整理简化，供大家参考。
1、PVC-U、PE的水头损失计算根据《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》规定，塑料管道沿程水头损失hf应按下式计算：（式1-1）式中λ—水力摩阻系数；L—管段长度（m）；di—管道内径（m）；v—平均流速（m/s）；g—重力加速度，9.81m/s2。
因考虑到在通常的流速条件下，常用热塑性塑料给水管PVC-U、PE管一般处于水力光滑区，管壁绝对当量粗糙度对结果的影响非常小或没有影响，故水力摩阻系数λ可按下式计算：（式1-2）式中Re—雷诺数。
雷诺数Re应按下式计算：（式1-3）式中γ—水的运动粘滞度（m3/s），在不同温度时可按表1采用。
表1水在不同温度时的γ值（×10-6）水温℃0510********40γ（m3/s）1.78 1.52 1.31 1.14 1.000.890.800.66从前面的计算可知，若要计算水头损失，需将表1中的数据代入，并逐步计算，最少需要3个公式，计算较为繁琐。
为将公式和计算简化，以减少工作量，特推导如下：因具体工程水温的变化较大，水力计算中通常按照基准温度计算，然后根据具体情况，决定是否进行校正。
冷水管的基准温度多选择10℃。
当水温为10℃时的γ=1.31×10-6 m3/s，代入式1-3得（式1-4）将式1-4代入式1-2（式1-5）再将式1-5代入式1-1得（式1-6）取L为单位长度时，hf即等同于单位长度的水头损失i，所以（式1-7）又因为（式1-8）（式1-9）（式1-10）现可用式1-7或式1-10代替式式1-1、式1-2和式1-3，式1-7适用于流速为已知的条件下，式1-10适用于规定流量的条件下。
管道沿程水头损失计算公式
管道沿程水头损失计算公式摘要：一、引言二、管道沿程水头损失计算公式的推导1.达西定律2.沿程水头损失公式3.摩擦系数的影响三、公式应用1.确定参数2.计算水头损失3.分析结果四、结论正文：一、引言在水利工程、给排水系统以及工业管道设计中，管道沿程水头损失的计算是一项重要任务。
本文将详细介绍管道沿程水头损失的计算公式，并对其进行推导和应用分析。
二、管道沿程水头损失计算公式的推导1.达西定律达西定律是描述液体在管道内流动的基本定律，它表明了液体流速与压力差之间的关系。
根据达西定律，沿程水头损失与流速的平方、管径和摩擦系数成正比。
2.沿程水头损失公式根据达西定律，可以推导出沿程水头损失的计算公式为：Δh = f × (L/D) × (v^2/2g)其中，Δh表示沿程水头损失，f为摩擦系数，L为管道长度，D为管道直径，v为液体流速，g为重力加速度。
3.摩擦系数的影响摩擦系数f是影响沿程水头损失的一个重要因素。
摩擦系数f与管壁粗糙度、液体性质和流速有关。
可通过实验方法测定摩擦系数，以便应用于计算公式。
三、公式应用1.确定参数在使用上述公式计算沿程水头损失时，首先需要确定以下参数：- 管道长度L- 管道直径D- 液体流速v- 摩擦系数f2.计算水头损失根据确定的参数，将数值代入公式，即可计算出沿程水头损失Δh。
3.分析结果通过对沿程水头损失的计算，可以了解管道内液体流动的特性，为工程设计提供依据。
例如，在给水系统设计中，可通过计算沿程水头损失来选择合适的水泵和管道尺寸。
四、结论本文对管道沿程水头损失计算公式进行了详细介绍，包括公式的推导、应用和影响因素。
掌握该公式有助于工程技术人员更好地进行管道设计和水力计算。
实际水头损失计算公式
管道水头损失计算，应包括沿程水头损失和局部水头损失：1沿程水头损失，可按下式计算：
h1=iL
式中h1——沿程水头损失，m；
L——计算管段的长度，m
i——单位管长水头损失，m/m
1）UPVC、PE等塑料管的单位管长水头损失，可按下式计算：
i=0.000915Q1.774/d4.774
式中Q——管段流量，m3/s；
d——管道内径，m。
2）钢管、铸铁管的单位管长水头损失，可按下式计算：当v＜1.2m/s时i =0.000912v2（1+0.867/v）0.3/d1.3
当v≥1.2m/s时i=0.00107v2/d1.3
式中v——管内流速，m/s；
d——管道内径，m。
3）混凝土管、钢筋混凝土管的单位管长水头损失，可按下式计算：
i=10.294n2Q2/d5.333
式中Q——管段流量，m3/s；
d ——管道内径，m；
n——粗糙系数，根据管道内壁光滑程度确定，可为
0.013~0.014。
2输水管和配水管网的局部水头损失，可按其沿程水头损失的5%~10%计算。
水头损失公式范文
水头损失公式范文水头损失公式是指在管道输送水流过程中，由于摩擦、弯头、管道材质等因素造成的水压的降低。
水头损失是管流力学中的一个重要概念，它是水流过程中能量的损失，也可以理解为水压的降低。
在管道系统中，水头损失的大小直接影响到管道流量、水压和系统的运行效果。
为了准确地计算水头损失，需要根据具体的情况来确定所使用的公式。
在一般情况下，常用的水头损失公式有以下几种：1.流量公式：Q=V·A其中，Q表示流量，V表示流速，A表示管道的横截面积。
2.摩擦公式：Hf=λ(L/D)·(V^2/2g)其中，Hf表示摩擦水头损失，λ表示摩擦系数，L表示管道的长度，D表示管道的直径，V表示流速，g表示重力加速度。
3.弯头损失公式：Ht=Kt·(V^2/2g)其中，Ht表示弯头水头损失，Kt表示弯头系数，V表示流速，g表示重力加速度。
4.压力损失公式：Hr=ρgh其中，Hr表示压力水头损失，ρ表示水密度，g表示重力加速度，h表示管道两端的压力高差。
根据具体的情况和管道参数，可以选择适用的公式进行计算。
但需要注意的是，这些公式一般是基于一定的假设和经验得出的，并不能完全准确地描述实际情况。
因此，在计算水头损失时，应尽量考虑到实际情况，进行实测和合理估计，以提高计算的准确性。
例如，在给定的管道系统中，要计算总的水头损失，可以将摩擦损失、弯头损失和压力损失相加得到：H=Hf+Ht+Hr其中，H表示总的水头损失。
需要注意的是，水头损失公式中的各个参数的计算需要根据具体的情况来确定，如管道的材质、直径和长度等。
此外，公式中的系数如摩擦系数和弯头系数也是根据实验和经验得出的，所以在实际应用中需要根据经验来选择合适的数值。
总之，水头损失公式是计算管道系统水压降低的重要工具，能够帮助我们更好地了解管道系统的运行情况。
在实际应用中，根据具体情况选择合适的公式和参数，可以提高计算的准确性，保证管道系统的正常运行。
管道水头损失计算
管道水头损失计算
沿程和局部水头损失之和为总水头损失：
hw=hf+hj （3）
式中：
hw—管道的总水头损失，m hf —管道沿程水头损
失，m；
hj —管道局部水头损失，m.
UPVC管材的沿程水头损失计算常采用谢才公式:
hf= （L/c2R）v2（4）
式中:
L—管道的长度，m
c—谢才系数；
R—管道的水力半径，m.
局部水头损失计算公式为:
hj= & （v2/2g ）（5）
式中:
& —管道局部阻力系数；
g—重力加速度，9.81m/s2.
<<室外给水设计规范>>给的
hf=hl+hj=iL（1+10%）
式中：hf ——水头损失（m）
hl ——沿程水头损失（m）
hj ——局部水头损失（m）；一般hj=5-10%hl
L――管道长度（m）
i ——水力坡度：
聚乙（丙）烯给水管
i=0.000915 X（QX.774/d 计人4.774 ）;
钢管给水管
i=0.000912 X v A2 （1+0.867/v ）A0.3/d 计A1.3 （v<1.2m⑸
i=0.0 00107X vA2/d 计A1.3 （v>=1.2m/s）
式中：v ---------------------------- 管内流速（m/s）
d计一一水管计算内径（m）
管道糙率经验值
铸铁管一般0.014，钢管0.012 , upvc 管0.009 , RPR管0.0084，水泥管0.013 0.015。
有压隧洞的水力计算(自编)
一、有压隧洞的水力计算1、沿程水头损失：h f =Lv²/(C²R)=λLv²/(d2g)=Ln²Q²/(F²R^4/3)R=A/χi上游调压室的设置条件λ=8g/C²C=R^(1/6)/n2、局部水头损失：hj=ζv²/(2g)3、有压隧洞的基本计算公式：①自由出流：Q=μω√(2g(T 0-h p ))式中，Tw—压力水道中水流惯性h p =0.5a+p ′/γLi—压力水道及蜗壳和压②淹没出流：Q=μω√(2g(T 0-h s ))vi—压力水道内各分段流 Hp—水轮机设计水头，m 4、①自由出流：μ=1/(1+∑ζj *(ω/ωj )^2+∑2gl i *(ω/ωi )^2/(C i ²*R i ))^0.5； [Tw]—Tw 的允许值，一般②淹没出流：μ=1/((ω/ω2)^2+∑ζj *(ω/ωj )^2+∑2gli*(ω/ωi)^2/(C i ²*R i ))^0.5,式中：ω2—隧洞出口下游渠道断面面积 ω—隧洞出口断面面积 ζj —几部水头损失系数ωj —与 ζj 相应流速之断面面积L i 、ωi 、R i 、C i —某均匀洞段之长度、面积、水力半径、谢才系数压力钢管经济直径D=1.128(Q/v e )^0.5= 或 压力钢管经济直径D=(5.2*Q max ^[]w w T T ＞iw i pL vT gH =∑二、阻抗式调压室（一）、托马断面计算：A=K*A th =K*L*A 1/(2g*(α+1/(2g))*(H 0-h w0-3*h wm ))式中：A th —托马临界稳定断面面积 L—压力引水道长度 A 1—压力引水道断面面积H 0—发电最小静水头（电站上下游水位差）α—自水库至调压室水头损失系数，α=h w0/v²，（包括局部水头损失与沿程摩擦水头损失），在无连接管 v—压力引水道流速h w0—压力引水道水头损失 h wm —压力管道水头损失K—系数，一般可采用1.0~1.1（二）、最高涌波计算（《水电站调压室设计规范》计算公式）：A=K*A th =K*L*A 1/(2g*(α+1/(2g))*(H 0-h w0-3*1、阻抗孔水头损失计算：h c =（Q/(Ψs)^2)/(2g)式中： h c —通过阻抗孔的水头损失 S—阻抗孔断面面积0.6~0.8之间选用2、丢弃全负荷时的最高涌波计算（《水电站调压室设计规范》计算公式）：λ′=2gA(h c0+h w0）/(LA 1v 0²)(1+λ′Z max )-ln(1+λ′Z max )=(1+λ′h w 0)-ln(1-λ′h c 0)(λ′|Z max -1|)＋ln(λ′|Z max |－1)=ln(λ′h c 0-1)-(λ′h w 0+1)34、增加负荷时的最低涌波计算：1+(((0.5ε-0.275m ′^0.5)^0.5)+0.1/ε-0.9)×(1-m ′)(1-m ′/(0.65ε^0.62))m ′=Q/Q 03、甩负荷时的第二振幅Z2m′=Q/Q0ε=LA1v0²/(gAh w0²)上游调压室的设置条件式中，Tw—压力水道中水流惯性时间常数，s；i—压力水道及蜗壳和压力尾水道各分段长度，m ；i—压力水道内各分段流速，m/s ；Hp—水轮机设计水头，m ；Tw]—Tw 的允许值，一般取2~4s式中： v e —经济流速，明钢管和地下埋管为4~6m ∕s ；管经济直径D=1.128(Q/v e )^0.5= 3.140219≈3.1 钢筋砼管为2~4m/s ；坝内埋管为3~7m/s 压力钢管经济直径D=(5.2*Q max ^3/H)^(1/7)=3.434174≈3.4Q max —管道的最大流量[]w w T T ＞iw i pL vT gH =∑二、阻抗式调压室水力计算程摩擦水头损失），在无连接管时用α代替（α+1/（2g））A1/(2g*(α+1/(2g))*(H0-h w0-3*h wm))141216441618 m′)(1-m′/(0.65ε^0.62))管为4~6m∕s；埋管为3~7m/s。
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塑料管 石棉水泥管 新钢管、新（光滑）铸铁管 半旧钢管、铸铁管 普通砼管
5.65*105 6.25*105 7.76n *10 1.516*10
2 9
2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
铝合金管、镀锌钢管、锦塑软管
1.312*106
6
使用多年的旧钢管、铸铁管、离心浇筑
1.749*106 2.24*106
管长 L m
500
管径 d mm
300
沿程水 头 损失 hf m m
12.66
0.300
500
300
0.300
8.24
500
300
0.300
12.76
常用管材的C值表 管道种类 玻璃钢管 C 160
管道的糙率n值表 管道种类 缸瓦管（带釉） 混凝土和钢筋混凝土管（雨水管） n 0.013 0.013
塑料管 石棉水泥管
150 140 130 120 110 100 90
混凝土和钢筋混凝土管（污水管） 石棉水泥管 铸铁管 钢管 玻璃钢管
0.014 0.012 0.013 0.012 0.0084
管、新（光滑）铸铁管
管、镀锌钢管、锦塑软管
半旧钢管、铸铁管 普通砼管
旧钢管、铸铁管、离心浇筑砼管
L d
4 . 871
*(
Q 1 .852 ) C
常用管材 的C值表 f、m、b值 表
6 b
f、m、b值表 管道种类
600.00
0.16667
f
m
b
常用管材的C值表 管道种类 玻璃钢管
塑料硬管,玻璃钢管 铝管、铝合金管
0.948*105 0.861*105
管道沿程水头损失计算表
糙率 n C f 0.012 130
1.85 5.04
565000
序号
公式名称
公
式
管道 种类 m b
流量 m3/h
600.00
Q m3/s
0.16667
1 2 3
经验公式一
6.35*16* n2 * Q2 * L hf 2 * d16 / 3
管道的糙 率n值表
哈森---威廉斯公式 h f 1 . 13 * 10 9 * 经验公式二(用)
1.77 1.74
4.77 4.77
石棉水泥管 新钢管、新铸铁管 旧钢管、旧铸铁管 当地材料管n=？ 钢筋砼管n=0.013 钢筋砼管n=0.014 钢筋砼管n=0.015 钢筋砼管n=0.017
1.455*10
5
1.85 1.85 1.9
4.89 5.04 5.1 5.33 5.33 5.33 5.33 5.33