管道水力学计算公式
管道水力计算
管道水力计算新大技术研究所：戴颂周2012 年3 月2 日目录第一章单相液体管内流动和管道水力计算 (3)第一节流体总流的伯努利方程 (3)一、流体总流的伯努利方程 (3)二、流体流动的水力损失 (3)第二节流体运动的两种状态 (6)一、雷诺实验 (6)二、雷诺数 (7)三、圆管中紊流的运动学特征—速度分布 (7)四、雷诺数算图 (8)第三节沿程水力损失 (9)一、计算方法： (9)第四节局部水力损失 (14)第五节管道的水力计算 (17)一、管道流体的允许流速（经济流速供参考） (17)二、简单管道的水力计算 (19)第二章玻璃钢管道水力计算 (20)第一节玻璃钢管道水力计算公式 (20)一、玻璃钢管道水力计算公式 (20)二、管道水力压降曲线 (21)三、常用液体压降的换算 (21)四、常用管件压降 (23)第二节油气集输管道压降计算 (24)第三节玻璃钢输水管线的水力学特性 (25)一、玻璃钢输水管水流量计算 (25)二、玻璃钢输水管水击强度计算 (25)第三章管道水力学计算中应注意的几个问题 (28)一、热油管道的工艺计算 (28)二、油水两相液体的工艺计算 (28)三、地形变化时的水力坡降 (30)第一章 单相液体管内流动和管道水力计算第一节 流体总流的伯努利方程一、流体总流的伯努利方程1. 流体总流的伯努利方程式（能量方式）=++gc g P Z 221111αρw h g c g P Z +++222222αρ 2. 方程的分析(1) 方程的意义物理意义：不可压缩的实际流体在管道内流动时的能量守恒，或者说，上游机械能=下游机械能+能量的损失。
(2) 各项的意义-21,z z 单位重量流体所具有的位能，或位置水头，m ，即起点、终点标高。
-g p g p ρρ/,/21单位重量流体所具有的压能，或压强水头，m ；即P 1 P 2为起点、终点液流压力，-g c g c 2/,2/222211αα单位重量流体所具有的动能，或速度水头，m ；即C 1 C 2为液流起、终点的流速。
管道水流量计算公式(精)
管道水流量计算公式A.已知管的内径12mm，外径14mm，公差直径13mm，求盘管的水流量。
压力为城市供水的压力。
计算公式1：1/4∏×管径的平方（毫米单位换算成米单位）×经济流速（DN300以下管选1.2m/s、DN300以上管选1.5m/s）计算公式2：一般取水的流速1--3米/秒，按 1.5米/秒算时：DN=SQRT（4000q/u/3.14 流量q，流速u，管径DN。
开平方SQRT。
其实两个公式是一样的，只是表述不同而已。
另外，水流量跟水压也有很大的关系，但是现在我们至少可以计算出大体的水流量来了。
备注：1.DN为Nomial Diameter 公称直径(nominal diameter，又称平均外径(mean outside diameter。
这是缘自金属管的管璧很薄，管外径与管内径相差无几，所以取管的外径与管的内径之平均值当作管径称呼。
因为单位有公制(mm及英制(inch的区分，所以有下列的称呼方法。
1. 以公制(mm为基准，称DN (metric unit2. 以英制(inch为基准，称NB(inch unit3. DN (nominal diameter NB (nominal bore OD (outside diameter4. 【例】镀锌钢管DN50，sch 20 镀锌钢管NB2”，sch 205. 外径与DN，NB的关系如下：------DN(mm--------NB(inch-------OD(mm15-------------- 1/2--------------21.320--------------3/4 --------------26.725-------------- 1 ----------------33.432-------------- 1 1/4 -----------42.240-------------- 1 1/2 -----------48.350-------------- 2 -----------60.365-------------- 2 1/2 -----------73.080-------------- 3 -----------88.9100-------------- 4 ------------114.3125-------------- 5 ------------139.8B.常用给水管材如下：（1）给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）DN100的管子其公称外径de=110,壁厚为e=4.2mm(S12.5,SDR26,PN1.0,则其内径为110-4.2×2=101.6mm；（2）给水用聚乙烯（PE）管材，DN100的管子其公称外径de=110,壁厚为e=8.1mm(PE80级，SDR13.6,PN1.0,则其内径为110-8.1×2=93.8mm；（3）冷水用聚丙烯（PP-R）管，DN100的管子其公称外径de=110,壁厚为e=12.3mm(S4，PN1.0,则其内径为110-12.3×2=85.4mm；（4）镀锌钢管，DN100的镀锌钢管其外径D=114.3,壁厚为S=4.0mm(普通钢管,则其内径为114.3-4.0×2=106.3mm；（5）流体输送用无缝钢管，DN100的无缝钢管其外径D=108,壁厚为S=4.0mm,则其内径为108-4.0×2=100mm。
给水排水管网水力学基础
∑
当并联管道直径相同时
d1 = d 2 = d =
n m/n m ( Nd i )
= d N = di =
n (N ) m
di
3．4．2 沿线均匀出流的简化 干管配水情况
配水支管
Q 1 q1 q 3 Q2 q2
q5 q4
Q3
q7
配水干管
Q4
q6
t
假设沿线出流是均匀 的，则管道的任一断 面上的流量
管道的水力等效简化
n kq n l kq1n l kq 2 l = m = m = m d d1 d2
n kq N l = m dN
d = (∑ d )
i =1
N
m n i
n m
当并联管道直径相同时， 有：
d = (N ) di
n m
3.1 给排水管网水流特征 3．1．1 流态特征
Re ⎧层流： < 2000 ⎪ ⎪ 1.流态 ⎨过渡流 : 2000 < Re < 4000 ⎪ Re （给排水管网一般按紊 流考虑） ⎪紊流： > 4000 ⎩
第3章 给水排水管网水力学基础 －－管渠稳定流方程 谢才公式：
式中
v2 hf = 2 l C R
（m）
hf――沿程水头损失，m；v――过水断面平均流速，m/s； C――谢才系数； l――管渠长度，m； R――过水断面水力半径，即断面面积除以湿周，m， 对于圆管满流R=0.25D（D为直径）。
圆管满流－达西公式：
n
kq n d m
N
l
kq n l i kq l = ∑ m m d i=1 d i d = (l /
m i=1 d i
∑
N
水力学常用计算公式
水力学常用计算公式水力学是研究液体流动的力学学科，其中包含了一系列常用的计算公式。
以下是一些水力学常用计算公式的介绍：1.流速计算：流速是流体通过一个截面的体积流量与该截面的面积之比。
常用的流速计算公式有：-海明公式：V=K*R^2/3*S^1/2，其中V表示流速，K为常数，R为液体通过管道、河道等的湿周长度，S为这段的坡度。
-曼宁公式：V=K*R^(2/3)*S^(1/2)，其中V表示流速，K为摩擦系数，R为水流断面湿周和湿径的比值，S为水流的坡度。
2.流量计算：流量指的是单位时间内流经其中一截面的液体体积，常用的流量计算公式有：-面积乘以流速：Q=A*V，其中Q表示流量，A为液体流动截面的面积，V为流速。
-引伯定理：Q=Cd*A*dH^1/2，其中Q表示流量，Cd为管道或孔洞的流量系数，A为流动截面的面积，dH为压力差。
3.湿周计算：湿周是液体通过管道、河道等截面时湿润的周边长度，常用的湿周计算公式有：-圆形截面的湿周：P=π*D，其中P表示湿周，π为圆周率，D为圆的直径。
-矩形截面的湿周：P=2*(L+H)，其中P表示湿周，L为矩形的长，H 为矩形的高。
-圆形管道的湿周：P=π*D，其中P表示湿周，π为圆周率，D为管道的直径。
4.重力控制流量计算：重力控制流量是指由重力作用下，液体流经管道、河道等截面时的流量。
-拉金方程：v=C*(2g*H)^1/2，其中v表示流速，C为拉金系数，g为重力加速度，H为压力头。
5.水头计算：水头是流体流动过程中的压力能。
常用的水头计算公式有：-静水头：H=h+P/ρg+V^2/2g，其中H表示总水头，h为液面高度，P 为压力，ρ为液体密度，g为重力加速度，V为速度。
-压力头：P/ρg，其中P为压力，ρ为液体密度，g为重力加速度。
-速度头：V^2/2g，其中V为速度，g为重力加速度。
以上只是水力学中一些常用的计算公式，还有很多其他的公式在不同的具体问题中也会使用到。
给水管道流量计算公式
给水管道流量计算公式水管道流量计算公式是用于计算水管道中水流的流量的公式。
水流的流量是指单位时间内通过管道截面的水体体积。
在水力学和工程中，流量计算公式是非常重要的，可以用于设计和分析水系、给排水系统、水处理厂等。
水管道流量计算公式有多种，常见的有两种：流速法和公式法。
以下是流速法和公式法的介绍和计算公式。
流速法：流速法是通过测量水流在管道截面上的流速来计算水管道的流量。
流速法通常使用流速仪或流速计来测量实际水流的流速，并通过流速和管道截面积的乘积来计算流量。
流速法的计算公式为：Q=V*A其中，Q为水管道的流量，V为水流的平均流速，A为管道的截面积。
流速法的优点是简单易行，通常可以在流量需求不高的情况下使用。
但是，流速法要求测量准确的流速数据，并且对于非均匀流动和水流中的湍流现象并不适用。
公式法：公式法是通过使用公式来计算水管道的流量，而不需要测量流速。
公式法通常基于实验和理论推导得出的公式，可以根据管道的形状、压力、流速等参数来计算流量。
根据流速法和公式法的不同，水管道流量计算公式也有多种形式。
以下是常见的一些水管道流量计算公式。
1.一次方程式法：Q=Av其中，Q为水管道的流量，A为管道的截面积，v为水流的平均流速。
2.二次方程式法：Q=Kv^2其中，Q为水管道的流量，K为常数，v为水流的平均流速。
该公式适用于圆管道的流量计算。
3.曼宁方程法：Q=(1/n)*R^(2/3)*A*S^(1/2)其中，Q为水管道的流量，n为Manning粗糙系数，R为湿周的平均水力半径，A为管道的截面积，S为水流的水力坡度。
4.麦费尔德方程法：Q=(0.278/C)*A*(H/L)^0.54*(S/L)^0.62其中，Q为水管道的流量，C为麦费尔德公式系数，A为管道的截面积，H为水头差，L为管道的长度，S为流向的坡度。
以上公式只是常见的一些水管道流量计算公式，实际应用中根据具体情况选择合适的公式进行计算。
此外，还可以使用数值模拟方法和计算机软件进行水管道流量的计算和分析。
管道水流量计算公式
管道水流量计算公式只要你的循环管路没有分支的话,管道内无论口径大小流量都是一样的,但流速不等,管径大的流速小,管径小的流速大。
不同管径串联的管路,沿程水头损失必须分段计算后再相加。
A.已知管的内径12mm，外径14mm，公差直径13mm，求盘管的水流量。
压力为城市供水的压力。
计算公式1：1/4∏某管径的平方（毫米单位换算成米单位）某经济流速（DN300以下管选1.2m/、DN300以上管选1.5m/）计算公式2：一般取水的流速1--3米/秒，按1.5米/秒算时：DN=SQRT（4000q/u/3.14)流量q，流速u，管径DN。
开平方SQRT。
其实两个公式是一样的，只是表述不同而已。
另外，水流量跟水压也有很大的关系，但是现在我们至少可以计算出大体的水流量来了。
备注：1.DN为NomialDiameter公称直径(nominaldiameter)，又称平均外径(meanoutidediameter)。
这是缘自金属管的管璧很薄，管外径与管内径相差无几，所以取管的外径与管的内径之平均值当作管径称呼。
因为单位有公制(mm)及英制(inch)的区分，所以有下列的称呼方法。
1.以公制(mm)为基准，称DN(metricunit)2.以英制(inch)为基准，称NB(inchunit)3.DN(nominaldiameter)NB(nominalbore)OD(outidediameter)4.【例】镀锌钢管DN50，ch20镀锌钢管NB2”，ch205.外径与DN，NB的关系如下：------DN(mm)--------NB(inch)-------OD(mm)15--------------1/2--------------21.320--------------3/4--------------26.725--------------1----------------33.432--------------11/4-----------42.240--------------11/2-----------48.350--------------2-----------60.365--------------21/2-----------73.080--------------3-----------88.9100--------------4------------114.3B.常用给水管材如下：只要你的循环管路没有分支的话,管道内无论口径大小流量都是一样的,但流速不等,管径大的流速小,管径小的流速大。
第3章-给水排水管网水力学基础
n
d (N)m di
kqNn l
d
m N
干管配水情况
3.4.2 沿线均匀出流的简化
给水管网中的配水管沿线向用户供水，如图3.6所示。假设沿线出流是 均匀的，则管道内任意断面x上的流量可以表示为：
qx
qt
l
l
x
ql
沿程水头损失：
h f
l
k (qt
l
l
x
2y) D
或
y / D (1 cos ) / 2
2
式中，θ的单位为弧度。
过水断面面积、湿周 和水力半径依次为，
A D2 ( sin ) ，
8
D 和
2
R A D ( sin ) 4
设该管道的坡度为I，满管流时的过水断面面积、水力半径、流量和流速分别 为A0、R0、q0和v0，可得
A0 D2 / 4 ， R0 D / 4 ，
3.1.2 恒定流与非恒定流 由于用水量和排水量的经常性变化，给水排水管道中的流量和流速随时间变化，
水流经常处于非恒定流（又称非稳定流）状态。但是，非恒定流的水力计算 比较复杂，在管网工程设计和水力计算时，一般按恒定流（又称稳定流）计 算。 随着计算机技术快速发展与普及，国内外已经开始研究和采用非恒定流计算给水 排水管网，而且得到了更接近实际的结果。
hf
l v2
D 2g
式中 D──管段直径（m）；g──重力加速度（m/s2）； λ──沿程阻力系数， 8g。 C2
常用管材内壁当量粗糙度e（mm）
表3.1
3.2.3 局部水头损失计算
计算公式 ：
局部阻力系数ζ
式中，hm ──局部水头损失，m； ζ──局部阻力系数，见表3.5。
水利常用计算公式
水利常用计算公式水利工程计算是指对水的流量、速度、压力、水头、水位、水力损失等水文水力相关参数进行计算的一类计算工作。
常用的水利计算公式包括水流量计算公式、水速计算公式、压力计算公式、水头计算公式、水位计算公式、水力损失计算公式等。
一、水流量计算公式：1.静水流量计算公式：静水流量指的是自由液体通过管道或渠道时，未考虑其动力影响时的流量。
静水流量的计算公式如下：Q=A∙V式中，Q代表流量，A代表流过断面的面积，V代表流速。
2.总能量方程流量计算公式：总能量方程是流体力学中几个重要方程之一、应用于水流量计算时，可以得到如下公式：Q=A∙V=C∙A∙√(2∙g∙H)式中，Q代表流量，A代表流过断面的面积，V代表流速，C代表流量系数，g代表重力加速度，H代表水头。
二、水速计算公式：根据流量和流过的断面面积，可以计算出平均流速。
平均流速的计算公式如下：V=Q/A式中，V代表流速，Q代表流量，A代表流过断面的面积。
三、压力计算公式：1.静水压力计算公式：P=γ∙h式中，P代表压力，γ代表液体的密度，h代表液体的高度。
2.动水压力计算公式：动水力学是水力学的另一个重要分支。
当流体的流速不为零时，流体的动能也会对周围物体带来压力。
动水压力的计算公式如下：P=0.5∙γ∙V^2式中，P代表压力，γ代表液体的密度，V代表流体的速度。
四、水头计算公式：在水利工程中，经常需要计算水头，水头是指流体的能量在垂直方向上所具有的高度。
常见的水头计算公式包括：1.总水头计算公式：总水头是指流体的总能量，是流体流动时各种能量之和。
总水头的计算公式如下：H=h+V^2/(2g)+z式中，H代表总水头，h代表压力水头，V代表速度水头，g代表重力加速度，z代表位置水头。
2.水泵水头计算公式：水泵是指将液体抽入，然后通过压力输送液体的机械装置。
水泵的工作原理是通过提升液体的总水头。
水泵水头的计算公式如下：H=(P2-P1)/(γ∙g)+(V2^2-V1^2)/(2∙g)+(Z2-Z1)式中，H代表泵水头，P代表压力，γ代表液体的密度，g代表重力加速度，V代表速度，Z代表液体的高度。
水力计算公式选用
水力计算公式选用水力计算是指利用水的流动性质进行流量、压力和速度等相关参数的计算。
在水力学中，常用的水力计算公式主要有流量计算公式、速度计算公式和压力计算公式。
下面将介绍几种常用的水力计算公式。
一、流量计算公式：1.泊松公式：流量计算公式是通过测定流速和截面积的方式来计算流量。
泊松公式是最常用的流量计算公式之一，其公式为：Q=A×v其中，Q为流量，A为流体通过的截面积，v为流速。
2.管道流量公式：当涉及到管道流量计算时，可以使用伯努利公式来计算流量，伯努利公式为：Q=π×r²×v其中，Q为流量，r为管道的半径，v为流速。
3.梯形槽流量公式：当涉及到梯形槽流量计算时，可以使用曼宁公式来计算流量，曼宁公式为：Q=(1.49/A)×R^(2/3)×S^(1/2)其中，Q为流量，A为梯形槽的横截面积，R为梯形槽湿周和横截面积之比，S为梯形槽的比降，1.49为曼宁系数。
二、速度计算公式：1.波速计算公式：在涉及到波浪速度计算时，可以使用波速公式进行计算，波速公式的一般形式为：c=λ×f其中，c为波速，λ为波长，f为频率。
2.重力加速度和液体高度差计算公式：当涉及到重力加速度和液体高度差计算时，可以使用水头计算公式，水头计算公式的一般形式为：H=v²/2g+z其中，H为水头，v为速度，g为重力加速度，z为液体的高度。
三、压力计算公式：1.应力计算公式：当涉及到液体对物体的压力计算时，可以使用应力计算公式，应力计算公式的一般形式为：P=F/A其中，P为压力，F为受力大小，A为受力的面积。
2.流体静压力计算公式：当涉及到流体的静压力计算时，可以使用静压力计算公式，静压力计算公式的一般形式为：P=ρ×g×h其中，P为压力，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为液体的高度。
以上是一些常用的水力计算公式，可以根据不同的情况和具体要求选择合适的公式进行计算。
水管流速计算
水管流速计算水管流速是指水流通过一个管道单位时间内的速度。
在流体力学中，流速是指流体的速度，是指流经给定横截面的体积流量与该横截面的面积之比。
在水管流速计算中，一般可以采用以下几种方法进行计算。
1. 流体动力学公式：流体动力学是研究流体在液态或气态时运动规律的一门学科。
根据流体动力学原理，可以使用亨利-方程式或伯努利方程来计算水管流速。
根据亨利-方程式，流速的计算公式为v = √(2 * g * h)，其中v表示流速，g表示重力加速度，h表示水管顶部与水平面之间的高度差。
而根据伯努利方程，流速的计算公式为v = √(2 * (P1 - P2) / ρ)，其中v表示流速，P1和P2分别表示水管两个不同位置的压力，ρ表示水的密度。
2. 流量速度计算公式：流量是指在流体通过管道横截面时单位时间内通过的体积。
流量可以通过流速和横截面积的乘积来计算。
即Q = A * v，其中Q表示流量，A表示横截面积，v表示流速。
3. 测量方法：除了理论计算，还可以通过实际测量的方法来计算水管的流速。
常用的测量方法包括：风速计测量法、激光多普勒测量法、超声波测量法等。
其中，风速计测量法是通过测量在流体通过管道横截面时的动压差来计算流速的方法；激光多普勒测量法是通过激光束对流体中的微小颗粒进行测量来获得流速的方法；超声波测量法是利用超声波在流体中传播的速度与流速之间的关系来测量流速的方法。
4. 影响因素：水管流速的计算还受到一些因素的影响，包括管道直径、壁面粗糙度、管道的长短、水的温度等。
通常情况下，水管直径越大，流速越大。
而壁面粗糙度和管道的长短会增加水流的阻力，从而使流速减小。
而水的温度对流体的粘度有一定影响，从而对流速产生一定影响。
总而言之，水管流速的计算可以通过流体动力学公式、流量速度计算公式、测量方法等进行。
在计算过程中需要考虑到一些影响因素，如管道直径、壁面粗糙度、管道长度、水的温度等。
通过这些方法和考虑这些影响因素，可以准确地计算水管的流速。
水力学常用计算公式精选文档
水力学常用计算公式精选文档水力学是研究流体在运动中的力学原理，应用于水力工程领域。
在水力学中，常常会用到一些计算公式来估算水流的速度、压力、流量等参数。
下面是一些水力学常用计算公式。
1.流量公式：流量是水在单位时间内通过其中一截面的体积，可以通过流量公式来计算。
常用的流量公式有：- 矩形槽流量公式：Q = b * h * sqrt(2 * g * i)，其中 Q 是流量，b 是槽的底宽，h 是槽的水深，g 是重力加速度，i 是水流的比降。
- 圆管流量公式：Q = (π * d^2 / 4) * sqrt(2 * g * i)，其中 Q 是流量，d 是管道的直径，g 是重力加速度，i 是液面的比降。
2.流速公式：流速是水流通过单位截面积的速度，可以通过流速公式来计算。
常用的流速公式有：- 矩形槽流速公式：v = sqrt(2 * g * i)，其中 v 是流速，g 是重力加速度，i 是水流的比降。
- 圆管流速公式：v = sqrt(2 * g * i)，其中 v 是流速，g 是重力加速度，i 是液面的比降。
3.压力公式：压力是流体对物体单位面积的作用力，可以通过压力公式来计算。
常用的压力公式有：-静水压力公式：P=ρ*g*h，其中P是压力，ρ是液体的密度，g是重力加速度，h是液体的压头。
-动水压力公式：P=ρ*g*h+1/2*ρ*v^2，其中P是压力，ρ是液体的密度，g是重力加速度，h是液体的压头，v是流速。
4.能量公式：能量公式是描述流体在运动中能量守恒的原理，常用于研究水流的流速、压力等参数。
常用的能量公式有：- Bernoulli方程：P + 1/2 * ρ * v^2 + ρ * g * h = 常数，其中 P 是压力，ρ 是液体的密度，v 是流速，g 是重力加速度，h 是液体的压头。
-流线速度公式：v=Q/(A*δ)，其中v是流速，Q是流量，A是截面积，δ是累积端头损失。
以上是一些水力学常用的计算公式，能够帮助工程师在水力工程设计和分析中进行流量、流速、压力等参数的估算。
排水横管水力计算公式
排水横管水力计算公式
排水横管水力计算公式是工程中常用的公式之一，它用于计算排水横管中的水力特性。
为了保证排水系统的正常运行，我们需要准确计算横管的流量、速度和压力损失等参数。
下面是排水横管水力计算的公式和步骤。
我们需要计算横管的流量。
流量是指单位时间内通过横管的水量，通常用立方米/秒来表示。
计算流量的公式如下：
Q = A × V
其中，Q表示流量，A表示横管的横截面积，V表示水流的平均速度。
通过测量横管的尺寸，我们可以计算出横截面积。
我们需要计算横管的速度。
速度是指水流通过横管的平均速度，通常用米/秒来表示。
计算速度的公式如下：
V = Q / A
其中，V表示速度，Q表示流量，A表示横管的横截面积。
通过计算流量和横截面积，我们可以得到水流的平均速度。
我们需要计算横管的压力损失。
压力损失是指水流通过横管时由于摩擦力和阻力而损失的压力。
计算压力损失的公式如下：
ΔP = f × (L / D) × (V^2 / 2g)
其中，ΔP表示压力损失，f表示摩擦系数，L表示横管的长度，D 表示横管的直径，V表示水流的速度，g表示重力加速度。
通过上述公式和步骤，我们可以准确计算出排水横管中的流量、速度和压力损失等水力特性。
这些参数对于工程设计和运维都非常重要，能够保证排水系统的正常运行和性能优化。
因此，在进行排水横管水力计算时，我们需要严谨认真，确保计算结果的准确性和可靠性。
专业管道水流量计算公式汇总
专业管道水流量计算公式汇总A.已知管的内径12mm，外径14mm，公差直径13mm，求盘管的水流量。
压力为城市供水的压力。
计算公式1：1/4∏×管径的平方（毫米单位换算成米单位）×经济流速（DN300以下管选1.2m/s、DN300以上管选1.5m/s）计算公式2：一般取水的流速1--3米/秒，按1.5米/秒算时：DN=SQRT（4000q/u/3.14)流量q，流速u，管径DN。
开平方SQRT。
其实两个公式是一样的，只是表述不同而已。
另外，水流量跟水压也有很大的关系，但是现在我们至少可以计算出大体的水流量来了。
备注：1.DN为Nomial Diameter 公称直径(nominal diameter)，又称平均外径(mean outside diameter)。
这是缘自金属管的管璧很薄，管外径与管内径相差无几，所以取管的外径与管的内径之平均值当作管径称呼。
因为单位有公制(mm)及英制(inch)的区分，所以有下列的称呼方法。
1. 以公制(mm)为基准，称 DN (metric unit)2. 以英制(inch)为基准，称NB(inch unit)3. DN (nominal diameter)NB (nominal bore)OD (outside diameter)4. 【例】镀锌钢管DN50，sch 20镀锌钢管NB2”，sch 205. 外径与DN，NB的关系如下：------DN(mm)--------NB(inch)-------OD(mm)15-------------- 1/2--------------21.320--------------3/4 --------------26.725-------------- 1 ----------------33.432-------------- 1 1/4 -----------42.240-------------- 1 1/2 -----------48.350-------------- 2 -----------60.365-------------- 2 1/2 -----------73.080-------------- 3 -----------88.9100-------------- 4 ------------114.3125-------------- 5 ------------139.8B.常用给水管材如下：（1）给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）DN100的管子其公称外径de=110,壁厚为e=4.2mm(S12.5,SDR26,PN1.0),则其内径为110-4.2×2=101.6mm；（2）给水用聚乙烯（PE）管材，DN100的管子其公称外径de=110,壁厚为e=8.1mm(PE80级，SDR13.6,PN1.0),则其内径为110-8.1×2=93.8mm；（3）冷水用聚丙烯（PP-R）管，DN100的管子其公称外径de=110,壁厚为e=12.3mm(S4，PN1.0),则其内径为110-12.3×2=85.4mm；（4）镀锌钢管，DN100的镀锌钢管其外径D=114.3,壁厚为S=4.0mm(普通钢管),则其内径为114.3-4.0×2=106.3mm；（5）流体输送用无缝钢管，DN100的无缝钢管其外径D=108,壁厚为S=4.0mm,则其内径为108-4.0×2=100mm。
简单长管的水力计算
简单长管的水力计算由前可知，长管中的局部水头损失、流速水头两项之和与沿程水头损失的比小于５％，局部水头损失及流速水头可忽略不计，因而可使管道计算大为简化，而且对计算精度影响不大。
一般情况下，给水管路、抽水机的压水管、输油管道等均可按长管计算。
（一）简单长管水力计算的基本公式由长管的定义，长管水力计算时，局部水头损失和流速水头忽略不计，能量方程式可简化为1. 由谢才公式计算沿程水头损失 水利工程中的有压管道，水流一般属于紊流的水力粗糙区，其水头损失可直接由谢才公式计算。
，， lH l h J f ==，联立求解有l RC A Q H 222=令即得 l KQ H 22= （5-15）或 lH KQ = (5-16)式中Ｋ——流量模数。
由上式可以看出，当水力坡降J =1时，Q =K ，故K 具有与流量相同的量纲，在水力学中称为流量模数，或特性流量。
它综合反映管道断面形状、尺寸及边壁粗糙对输水能力的影响。
水力坡度J 相同时，输水能力与流量模数成正比。
对于粗糙系数n 为定值的圆管，K 值为管径的函数。
不同直径及糙率的圆管，当谢才系采用611R nC =计算时，其流量模数K 值如表（5-2）所示。
表5-2 给水管道的流量模数数值 （按611=R nC ） 单位：L/sfhH =Av Q =RJ C v =R AC K =K R AC K =对于一般给水管道，一般流速不太大，可能属于紊流的粗糙区或过渡区。
可以近似认为当米/秒时，管流属于过渡区，h f 约与流速v 的1.8次方成正比。
计算水头损失时，可在公式（5-15）中乘以修正系数k ，即l KQ k H 22= （5-17）对于钢管或铸铁管，修正系数可查表5-3表 5-3 钢管及铸铁管修正系数k 值2. 按《标准》（灌溉排水卷）公式计算管道沿程水头损失L DQ f h b mf = （5-18）式中 Q —— 流量，m 3/h ；f —— 管材摩阻系数； L —— 管长，m ；D —— 管道直径，mm ； m —— 流量指数； b —— 管径指数。
水力学 第五章
故
H0
2v 2
2g
hf hj
上式表明，管道的总水头将全部消耗于管道的水头损 失和保持出口的动能。
l v2 因为沿程损失 h f d 2g
局部水头损失
v2 h j 2 g
有
l v2 H 0 ( 2 ) d 2g
3
取 2 1 管中流速 通过管道流量
K Q H l
由表4-1即可查出所
若为短管
d
4Q
c 2 gH
17
流量系数 c 与管径有关，需用试算法确定。
三、管线布置已定，当要求输送一定流量时， 确定所需的断面尺寸（圆形管道即确定管道直 径）。这时可能出现下述两种情况：
2．管道的输水量 Q，管长l 已知，要求选定所需的管径 及相应的水头。从技术和经济条件综合考虑。 (1) 管道使用要求： 管中流速大产生水击，流速小泥沙 淤积。 (2) 管道经济效益：管径小，造价低，但流速大，水头 损失也大，抽水耗费也增加。反之管径大，流速小，水头 损失减少，运转费用少，但管道造价高。 当根据技术要求确定流速后管 4Q d 道直径即可由右式计算： v 18
水利工程的有压输水管道水流一般属于紊流的水力粗糙
区，其水头损失可直接按谢齐公式计算，用 8 g 2
H 8g l v 8gl Q2 Q l 2 2 2 2 2 C d 2 g C 4R 2 gA AC R
2 2
C
则
令 K AC R ，即得
Q2 H hf 2 l K
或
QK
23
4-3 简单管道水力计算特例—— 虹吸管及水泵装置的水力计算
一、虹吸管的水力计算
虹吸管是一种压 力输水管道，其顶 部高程高于上游供 水水面。 特点：顶部真空理 论上不能大于10m H2g，一般其真空 值小于(7~8m )；虹 吸管长度一般不大，应按短管计算。
水力流量计算公式详解
水力流量计算公式详解水力流量计算是水利工程中非常重要的一个环节，它涉及到水流的速度、管道的直径、管道的材质等多个因素。
在水利工程中，我们经常会用到流量计算公式来计算水的流量，以便于工程设计和实际运行。
本文将详细解释水力流量计算公式的各个部分，并且介绍一些常用的流量计算方法。
1. 流速公式。
在水力学中，流速是指单位时间内通过管道横截面的水流量。
流速可以用以下公式计算：V = Q/A。
其中，V表示流速，单位是米/秒；Q表示水流量，单位是立方米/秒；A表示管道的横截面积，单位是平方米。
2. 流量计算公式。
水力学中常用的流量计算公式是以下的泊松方程：Q = A V。
其中，Q表示水流量，单位是立方米/秒；A表示管道的横截面积，单位是平方米；V表示流速，单位是米/秒。
3. 管道横截面积计算。
在实际工程中，管道的横截面积可以通过以下公式计算：A = π r^2。
其中，A表示管道的横截面积，单位是平方米；π表示圆周率，约为 3.14159；r表示管道的半径，单位是米。
4. 流速计算。
流速可以通过以下公式计算：V = (2 g h)^0.5。
其中，V表示流速，单位是米/秒；g表示重力加速度，约为9.81米/秒²；h表示水头高度，单位是米。
5. 流量计算实例。
假设有一个直径为1米的圆管，水头高度为10米，我们可以通过以上公式计算出水的流量：首先计算管道的横截面积：A = π (1/2)^2 = 0.7854平方米。
然后计算流速：V = (2 9.81 10)^0.5 = 14米/秒。
最后计算水流量：Q = 0.7854 14 = 11.01立方米/秒。
通过以上计算，我们可以得出在给定条件下，水的流量为11.01立方米/秒。
6. 流量计算方法。
除了上述的公式计算方法外，还有一些其他常用的流量计算方法，例如通过流量计算器、流量计算软件等。
这些方法可以帮助工程师更加方便快捷地进行流量计算，并且可以减少计算错误的可能性。
管道水力摩阻系数的计算
管道水力摩阻系数的计算Черникин，A．B．Черникин，A．B．：管道水力摩阻系数的计算，油气储运，1999，18（2）26～28。
摘要介绍了计算水力摩阻系数λ的通用公式，在分析现有计算摩阻系数公式的基础上，借助于专门的过渡函数，求出了新的通用式。
推荐可实际应用于管道水力计算的公式λ＝0.11［（Z＋ε＋C1.4）／（115 C＋1）］1／4，该公式可完全避免确定液体流动区域的程序，适用于任一雷诺数Re和不同管子相对粗糙度ε，排除了由于自身连续性而导致不同区域边界上λ数值不一致的情况。
主题词管道水力摩阻系数计算方程一、管道水力摩阻系数计算的改进完善各种管道(原油管道、天然气管道、水管道等)的水力计算，可以通过提高计算精度或使计算公式通用化等途径来实现。
进行水力计算所需重要参数之一，便是水力摩阻系数λ，一般情况下它是以下两个参数的函数：雷诺数Re和管子相对粗糙度ε。
依据这些参数的数值，管道内流体流动划分为不同区域(状态)，对于每个区域都有计算λ的公式，以及确定区域边界的所谓雷诺数过渡值。
在分析现有计算系数λ的公式和寻求通用计算式的基础上，借助专门的过渡函数，求得以下形式新的通式：（1）这一公式覆盖所有的流动区域，即在管输液体和气体介质时，用于计算任一Re和ε时的λ。
公式中的参量具有如下数值：对于液体，α＝0.11，C＝1.4，γ＝68／Re，A＝（28 γ）10，B＝115，n＝4；对于气体介质，α＝0.077，C＝1.5，γ＝79／Re，A＝（25 γ）10，B＝76，n＝5。
比较式(1)和常用的斯托克斯公式、Aльтшуль公式、俄罗斯天然气科学研究院公式(做为特例，针对不同流动区域，由式(1)很容易求得这些公式)计算λ的结果，它们完全吻合。
最大的偏差(不超过1.7%)发生在层流与湍流过渡区边界上。
在其它情况下，偏差甚小。
二、计算管道水力摩阻系数的通式在进行原油、成品油、水管道水力计算时，摩阻压头损失计算起着重要的作用，并由达西—魏斯巴哈公式确定：（2）式中λ——水力摩阻系数；L——管道长度；D——管道内径；W——液体流速；g——重力加速度。
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常见的管道水力学计算公式
Chezy 公式
Chezy 公式一般用得比较少，但它是其它公式的基础，包括Manning 公式。
Chezy 公式表示为：
Q⋅
⋅
=
⋅
S
C
R
A
这里：
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）
根据需要也可以变换为其它表示方法。
Hazen-Williams公式
Hazen-Williams 公式是压力管道最常用的水头损失计算公式，该公式表达为：
54
63
..0S
.0
⋅
⋅
=
Q⋅
⋅
R
k
A
C
这里：
Q ——断面水流量（m3/s）
C ——Hazen-Williams糙率系数（无量纲）
A ——断面面积（m2）
R ——水力半径（m）
S ——水力坡度（m/m）
k ——常数，采用国际单位时为0.85
根据需要也可以变换为其它表示方法。
Darcy-Weisbach 公式
由于Darcy-Weisbach 是通过理论总结得到的公式，故也称为理论公式。
Darcy-Weisbach 被用于许多要求计算精度较高的工程中。
Darcy-Weisbach 公式表达为：
g v d l f h f 22
⋅=
这里：
h f ——沿程水头损失（mm 3/s ）
f ——Darcy-Weisbach 水头损失系数（无量纲）
l ——管道长度（m ）
d ——管道内径（mm ）
v ——管道流速（m/s ）
g ——重力加速度（m/s 2）
根据需要也可以变换为其它表示方法。