水头损失计算公式

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水头损失计算式教学内容

水头损失计算式教学内容

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小牲畜现有头 数
(设计大牲畜头数) (设计小牲畜头数)
(设计大牲畜)用水量 (设计小牲畜)用水量
hw(m )
L(m )
i
dj(m m)
15
(日总用水量) 57.224702 5.960906479 (日最高时用水量) m3/h
47.687252
(日平均时用 水量)
0.001656 m3/s
公式二:PVCU管
41.25976809
1.719157
(日平均时用 水量)
引水流量 m3/s 管内径 m 管长 m 比降 总损失 m 现有人数 设计人数
设计人总用 水量
0.001194 m3/s 4.3 m3/h
1.719157004 m3/h
日最高时用水 量
沿程水头损失 hi=il
25.47134316
反推管径 22.5
Q D L I=0.000875Q1.761/D4.761 hw=1.1il 人 p=p1(1+0.012)15
(管损、不可预见) (日总用水量)
0.000477544 0.042 4300
0.004451026 21.0533536581000
300 358.7805921
35.87805921
5.381708882
引水流量 (自流工程用)
内径
Q(m3/s) D(m)
管长
L(m)
比降
I=0.000915Q1.774/D4.774
总损失
hw=1.1il
水头损失计算公式 公式一:PE管
0.0016667
0.0408 550
0.046311533 28.0184774706734

水头损失系数

水头损失系数

水头损失系数水头损失系数,也叫摩擦头损失系数,是指流体沿管道中流动时摩擦力所造成的能量损失,以单位长度管道输送的液体的能量损失值为指标。

在工程中,水头损失系数是一个重要的参量,它与管道的直径、摩擦系数、流量速度等参数有关。

下面将对水头损失系数进行详细解析。

一、什么是水头损失系数?水头损失系数是指在管道中流动的液体,由于沿程中的摩擦阻力和管壁摩擦所造成的能量损失,通常用K表示。

对于各种类型的液体(例如水、油、气体等)和各种类型的管道(例如圆管、方管等),水头损失系数都是不同的。

二、水头损失系数的计算方法1. 粗糙度高时,Darcy-Weisbach公式是比较常用的计算水头损失系数的公式:h_L = f_D * (L / D) * (V^2 / 2g)其中,h_L为单位长度管道输送的流体能量损失值(水头损失量);f_D为Darcy-Weisbach管道摩阻系数;L为管道长度;D为管道直径;V为流速;g为重力加速度。

2. 在一些特殊情况下,可以使用一些简化的公式进行计算。

例如,对于长直管道来说,可以使用Hazen-Williams公式:h_L = 4.73 * C_H * (L / D_H) * (Q / C_H)^1.85其中,C_H为Hazen-Williams系数;D_H为水力直径,等于管道内径除以1.30;Q为流量。

三、水头损失系数的影响因素1. 管道直径。

通常情况下,管道直径越小,水头损失系数越大。

2. 管道粗糙度。

管道内壁越粗糙,水头损失系数也越大。

3. 流量速度。

流量速度越大,水头损失系数也越大。

4. 管道长度。

管道长度越长,水头损失系数也越大。

四、水头损失系数的应用水头损失系数是工程应用中的重要参量,它能够有效地反映液体输送过程中所造成的能量损失大小。

在一些工程计算中,需要根据水力特性参数和流体输送特性参数来计算水头损失系数,以便精确地确定输送管道的直径和所需的扬程,从而保证液体输送系统的安全、高效运行。

谢才公式计算沿程水头损失.

谢才公式计算沿程水头损失.

谢才沿程水头损失公式举例
【案例】:有一混凝土衬砌的引水隧洞,洞径d=2.0m,洞长 L=1000m,求引水隧洞通过流量Q=5.65m3/s时的沿程水头损失 【案例分析与计算】: (1)计算隧洞的水力要素
A

4
d2
3.14 2 2 3.14 m 2 4
v
Q 5.65 1.80 A 3.14
水力分析与计算
谢才公式计算沿程水头损失
黄河水利职业技术Biblioteka 院2014.10水力分析与计算
谢才沿程水头损失公式
1769年法国工程师谢才总结了大量工程实践经验得到了 谢才流 速公式:
v C RJ
式中v—断面平均流速; R—水力半径; J—水力坡降,即单位流程上的水头损失; C—谢才系数 将上式中的水力坡降J用沿程水头损失与流段长度比表示,则 上式可改写为
A
d R 0.5m 4
水力分析与计算
谢才沿程水头损失公式举例
【案例】:有一混凝土衬砌的引水隧洞,洞径d=2.0m,洞长 L=1000m,求引水隧洞通过流量Q=5.65m3/s时的沿程水头损失 【案例分析与计算】: (1)计算隧洞的水力要素 (2)查糙率表,混凝土衬砌,选用n=0.014 (3)求hf 因v>1.2m/s,可用曼宁公式计算谢才系数,然后代入谢才沿程损 失公式计算沿程损失。
水力分析与计算
v2 hf 2 L C R
谢才沿程水头损失公式
v2 hf 2 L C R
上式中谢才系数常用的计算公式是曼宁公式:
1 16 C R n
式中:R—水力半径; 粗糙度影响的一个无量纲综合系数。 曼宁公式适用于v>1.2m/s情况。
水力分析与计算

格栅水头损失计算公式

格栅水头损失计算公式

格栅水头损失计算公式(最新版)目录1.格栅水头损失的定义与影响因素2.格栅水头损失的计算公式3.生物膜处理工艺及其应用4.客户问题受理流程及处理方法5.超滤系统运行的主要影响因素正文一、格栅水头损失的定义与影响因素格栅水头损失是指格栅前后的水位差,其值与污水的过栅流速有关。

格栅是一种用于污水处理的预处理设备,主要用于拦截污水中的固体颗粒,以保证后续处理工艺的正常运行。

在格栅前后,由于固体颗粒的拦截作用,会导致水流速度降低,从而产生水头损失。

二、格栅水头损失的计算公式格栅水头损失的计算公式如下:水头损失(m)= 水位差(m)/ 过栅流速(m/s)其中,水位差是指格栅前后的水位高度差,过栅流速是指污水通过格栅的速度。

三、生物膜处理工艺及其应用生物膜处理工艺是一种利用生物膜对有机物进行降解的污水处理方法。

生物膜是由大量的微生物和其代谢产物组成的膜状物,具有较高的生物活性和降解能力。

生物膜处理工艺主要包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等。

四、客户问题受理流程及处理方法客户问题受理后,首次响应的人员是定级人员,他们通常是在线工程师或代表处/办事处现场工程师。

如果定级人员不具备问题严重度分析能力,则应咨询专家。

客户问题的处理流程包括:问题受理、问题分析、问题解决和问题反馈等环节。

五、超滤系统运行的主要影响因素超滤系统是一种利用超滤膜对污水进行处理的技术。

超滤系统的运行主要受以下因素影响:1.污水的物理和化学性质:如温度、pH 值、污染物浓度等。

2.超滤膜的性能:如膜的通量、耐污染性、耐热性等。

3.运行条件:如压力、流量、运行周期等。

阀门水头损失计算公式

阀门水头损失计算公式

阀门水头损失计算公式阀门水头损失是指流经阀门时由于阻力产生的能量损失,是流体力学中重要的参数之一。

水头损失的大小与阀门流道的形状、流速、流量和介质的性质有关,在工程计算中通常采用以下两种方法来计算阀门水头损失。

1. 简化公式法简化公式法是通过经验公式和实验数据推导得出的近似计算方法。

其中最常用的是Kv值法和Cv值法。

Kv是指阀门每秒钟通过的水流量(单位为m³/h)在1差压下流经阀门的流量系数,而Cv是指阀门每分钟通过的水流量(单位为gpm)在1差压下流经阀门的流量系数。

Kv值法和Cv值法公式如下:△P = (Q/Kv)²或△P = (Q/Cv)²其中,△P是阀门的水头损失(单位为Pa),Q是通过阀门的流量(单位为m³/h或gpm)。

需要注意的是,这些公式是简化计算方法,精度较低,适用于阀门的设计初期和工程估算中。

2. 完全流动公式法完全流动公式法是通过基本的流体力学方程和原理推导得出的精确计算方法。

它考虑了阀门和管道的几何形状、流速和流量的影响,并通过计算阀门周围的速度分布和能量损失来确定水头损失。

完全流动公式法的基本方程如下:△P = f * (L/D) * (v²/2g)其中,△P是阀门的水头损失(单位为Pa),f是阻力系数,L是阀门的等效长度(单位为m),D是阀门的等效直径(单位为m),v是通过阀门的流速(单位为m/s),g是重力加速度(单位为m/s²)。

这种方法的优点是精度较高,适用于详细设计和工程计算中。

但需要注意的是,完全流动公式法需要较为复杂的计算过程,且对阀门的几何形状和流量的要求较高。

综上所述,阀门水头损失的计算可通过简化公式法和完全流动公式法进行。

在实际应用中,可以根据需要选择适合的计算方法,并结合实际情况进行计算。

此外,还应注意根据国家和地区的相关标准和规范进行计算,以确保计算结果的准确性和可靠性。

管道沿程水头损失计算公式

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、管道沿程水头损失的定义和影响因素三、常见的水头损失计算公式1.达西- 威斯巴赫公式2.海曾- 威廉公式3.舍维列夫公式四、不同类型管道的沿程水头损失计算1.塑料管道2.新铸铁管道3.混凝土管道4.旧铸铁管道和旧钢管五、总结正文:一、引言在管道输送流体过程中,沿程水头损失是一个不可忽视的问题。

合理计算水头损失,可以有效降低输送过程中的能耗,提高输送效率。

本文将介绍管道沿程水头损失的计算公式以及不同类型管道的沿程水头损失计算方法。

二、管道沿程水头损失的定义和影响因素管道沿程水头损失是指流体在管道内流动过程中,由于管壁摩擦、流速变化以及局部阻力等因素造成的能量损失。

影响管道沿程水头损失的主要因素包括流体的粘度、流速、管道的长度、管径、管道的粗糙度和流体的密度等。

三、常见的水头损失计算公式1.达西- 威斯巴赫公式达西- 威斯巴赫公式是一种常用的计算管道沿程水头损失的公式,适用于稳态、非粘性和不可压缩的流体。

公式如下:hf = λ(l/d)(v/2g)其中,hf 为沿程水头损失,λ为摩擦阻力系数,l 为管道长度,d 为管道直径,v 为流速,g 为重力加速度。

2.海曾- 威廉公式海曾- 威廉公式是一种经验公式,适用于粘性流体。

公式如下:hf = ch(l/d)其中,hf 为沿程水头损失,ch 为海曾- 威廉系数,l 为管道长度,d 为管道直径。

3.舍维列夫公式舍维列夫公式是一种适用于旧铸铁管和旧钢管的沿程水头损失计算公式,考虑了流体的粘性和管道的粗糙度。

公式如下:hf = ζ(v/2g)(l/d)其中,hf 为沿程水头损失,ζ为阻力系数,v 为流速,g 为重力加速度,l 为管道长度,d 为管道直径。

四、不同类型管道的沿程水头损失计算1.塑料管道塑料管道的沿程水头损失计算可使用达西- 威斯巴赫公式。

需要注意的是,塑料管道的摩擦阻力系数λ值要根据实际流体和管道材料进行查表获取。

水头损失公式

水头损失公式

水头损失公式
水头损失计算公式:水管管路的水头损失=沿程水头损失+局部水头损失。

水流在运动过程中单位质量液体的机械能的损失称为水头损失。

产生水头损失的原因有内因和外因两种,外界对水流的阻力是产生水头损失的主要外因,液体的粘滞性是产生水头损失的主要内因,也是根本原因。

液体在流动的过程中,在流动的方向、壁面的粗糙程度、过流断面的形状和面积均不变的均匀流段上产生的流动阻力称之为沿程阻力,或称为摩擦阻力。

沿程阻力的影响造成流体流动过程中能量的损失或水头损失。

沿程阻力均匀地分布在整个均匀流段上,与管段的长度成正比,一般用hf表示。

谢才公式计算沿程水头损失

谢才公式计算沿程水头损失

水力分析与计算
v2 hf 2 L C R
谢才沿程水头损失公式
v2 hf 2 L C R
上式中谢才系数常用的计算公式是曼宁公式:
1 16 C R 式中:R—水力半径; n
n—粗糙系数,简称糙率,它是衡量边界形状不规则和
边壁 粗糙度影响的一个无量纲综合系数。 曼宁公式适用于v>1.2m/s情况。
水力分析与计算
谢才公式计算沿程水头损失
黄河水利职业技术学院
2014.10
水力分析与计算
谢才沿程水头损失公式
1769年法国工程师谢才总结了大量工程实践经验得到了 谢才流 速公式:
v C RJ
式中v—断面平均流速; R—水力半径; J—水力坡降,即单位流程上的水头损失; C—谢才系数 将上式中的水力坡降J用沿程水头损失与流段长度比表示,则 上式可改写为
A
d R 0.5m 4
水力分析与计算衬砌的引水隧洞,洞径d=2.0m,洞长 L=1000m,求引水隧洞通过流量Q=5.65m3/s时的沿程水头损失 【案例分析与计算】: (1)计算隧洞的水力要素 (2)查糙率表,混凝土衬砌,选用n=0.014 (3)求hf 因v>1.2m/s,可用曼宁公式计算谢才系数,然后代入谢才沿程损 失公式计算沿程损失。
C 1 1/ 6 1 R 0.51/6 63.6 n 0.014
水力分析与计算
v2 1.8 2 hf 2 L 1000 1.602m 2 C R 63.6 0.5
水力分析与计算
谢才沿程水头损失公式举例
【案例】:有一混凝土衬砌的引水隧洞,洞径d=2.0m,洞长 L=1000m,求引水隧洞通过流量Q=5.65m3/s时的沿程水头损失 【案例分析与计算】: (1)计算隧洞的水力要素

格栅水头损失计算公式

格栅水头损失计算公式

格栅水头损失计算公式摘要:1.格栅水头损失的定义与影响因素2.格栅水头损失的计算公式3.生物膜处理工艺及其应用4.客户问题受理与处理流程5.超滤系统运行的主要影响因素正文:一、格栅水头损失的定义与影响因素格栅水头损失是指格栅前后的水位差,其值与污水的过栅流速有关。

格栅是一种用于污水处理的预处理设备,主要用于拦截污水中的大颗粒杂质,防止这些杂质进入后续处理环节,造成设备损坏或影响处理效果。

在格栅前后,由于水流经过格栅,会产生一定的阻力,导致水位差,即水头损失。

二、格栅水头损失的计算公式格栅水头损失的计算公式如下:水头损失(H)= (P1 - P2)/ ρg其中,P1 为格栅前水位压力,P2 为格栅后水位压力,ρ为水的密度,g 为重力加速度。

三、生物膜处理工艺及其应用生物膜处理工艺是一种利用生物膜对有机物进行降解的污水处理方法。

生物膜是由大量微生物聚集在载体表面形成的一层生物活性膜,具有较高的生物活性和降解效率。

生物膜处理工艺主要包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等。

四、客户问题受理与处理流程客户问题受理后,首次响应的人员(在线工程师、代表处/办事处现场工程师)是问题的定级人员。

他们根据问题的严重程度和复杂性,将问题划分为不同的级别,并根据级别采取相应的处理措施。

如果他们不具备问题严重度分析能力,则应咨询专家进行评估。

五、超滤系统运行的主要影响因素超滤系统是一种用于污水处理的高效过滤技术,其运行效果受多种因素影响。

主要包括:1.进水水质:进水水质的优劣直接影响超滤系统的运行效果,特别是水中的悬浮物、有机物和微生物等。

2.膜材料与结构:超滤膜的材料和结构影响其过滤效果和寿命。

不同的膜材料和结构适用于不同的水质条件。

3.操作条件:包括压力、流量、温度等,这些条件对超滤系统的运行效果和寿命有重要影响。

4.运行周期:超滤系统的运行周期会影响膜的污染程度和清洗效果。

合理的运行周期可以提高膜的使用寿命。

5.膜清洗:超滤膜在运行过程中会受到污染,需要定期进行清洗。

管道水头损失计算

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。

水头损失计算

水头损失计算

流量Q = 10/3600 = 0.002778 m3 / S;每米水头损失I = 105×(130-1.85)×(0.1-4.85)×(0.1-4.87)×(0.0027781.85)= 0.018kpa / M; 1300米管道水头损失= 1300×0.018 / 9.8 = 2.39 m;如果使用30%来估计本地人头损失,则总人头损失为2.39×1.3 = 3.11M;管道速度v = 0.002778 /(3.14×0.1×0.1×0.25)= 0.35 M / g / v = 0.002778 /(3.14×0.1×0.1×0.1×0.25)= 0.35 M / 3 / v = 0.35 M / v = 0秒。

供水管道的水头损失可以根据以下公式计算:i = 105Ch-1.85dj-4.87qg1.85哪里:I-每单位管道长度的水头损失(kPa / M);DJ-计算出的管道内径(米);QG-设计供水流量(m3 / s);Ch-海城-William系数。

各种塑料管和带衬里(涂层)塑料管的Ch = 140;铜管和不锈钢管的Ch = 130;衬有水泥和树脂的铸铁管ch = 130;普通钢管和铸铁管ch = 100。

加:水流中每单位质量液体的机械能损失称为压头损失。

头部丢失的原因有两个:内部原因和外部原因。

外部对水流的阻力是造成水头损失的主要原因,液体的粘度是造成水头损失的主要内部原因和根本原因。

在液体流动的过程中,在流动方向,壁面粗糙度,流动截面形状和面积相同的均匀流动部分上产生的流动阻力称为摩擦阻力。

沿途阻力的影响导致流体流动过程中的能量损失或压头损失。

阻力均匀分布在整个均匀流段中,并且与管道段的长度成比例。

阻力的另一种类型发生在流域变化迅速的盆地,能量损失主要集中在盆地和附近的盆地。

管道沿程水头损失计算公式

管道沿程水头损失计算公式

管道沿程水头损失计算公式(实用版)目录一、管道沿程水头损失的概念及影响因素二、管道沿程水头损失的计算公式1.达西 - 威斯巴赫公式2.海曾 - 威廉公式3.舍维列夫公式三、公式中的参数及其取值四、管道沿程水头损失的计算示例五、管道沿程水头损失的简化计算方法六、总结正文一、管道沿程水头损失的概念及影响因素管道沿程水头损失是指水流在管道中由于摩擦、弯曲、分支等原因导致的能量损失。

水头损失会影响水流的速度和流量,从而影响整个管道系统的运行效率。

影响管道沿程水头损失的因素主要有管道的长度、内径、粗糙度、流速、重力加速度等。

二、管道沿程水头损失的计算公式1.达西 - 威斯巴赫公式:达西 - 威斯巴赫公式是计算管道沿程水头损失的一种常用方法,其公式如下:hf = (4.87 * L * Q^2) / (π * d^5 * g)其中,hf 表示沿程水头损失,L 表示管道长度,Q 表示流量,d 表示管道内径,g 表示重力加速度。

2.海曾 - 威廉公式:海曾 - 威廉公式也是一种常用的计算管道沿程水头损失的方法,其公式如下:hf = (130 * L * Q^2) / (π * d^5 * g) - (1.85 * L * Q) / (π* d^4 * g)其中,hf 表示沿程水头损失,L 表示管道长度,Q 表示流量,d 表示管道内径,g 表示重力加速度。

3.舍维列夫公式:舍维列夫公式适用于满管紊流情况,其公式如下:hf = (4.87 * L * Q^2) / (π * d^5 * g) - (15 * L * Q) / (π * d^4 * g)其中,hf 表示沿程水头损失,L 表示管道长度,Q 表示流量,d 表示管道内径,g 表示重力加速度。

三、公式中的参数及其取值在以上公式中,各个参数的取值如下:- 管道长度 L:一般根据实际管道长度测量得到。

- 流量 Q:可以通过流量计等设备测量得到。

- 管道内径 d:一般根据设计图纸或实际测量得到。

水头损失计算式

水头损失计算式

15
公式二:PVCU管
Q D 0.000477544 0.042 引水流量 m3/s 管内径 m 1.719157004 m3/h
L I=0.000875Q1.761/D4.761 hw=1.1il 人 p=p1(1+0.012)15
4300 管长 m 0.004451026 比降 21.0533536581001 总损失 m 300 现有人数 358.7805921 设计人数 设计人总用水量 35.87805921 5.381708882 (管损、不可预见) 0.001194 m3/s 41.25976809 (日总用水量) 4.3 m3/h 1.719157 (日平均时用水量)
日最高时用水量
沿程水头损失 hi=il 25.47134316
反推管径 22.5 0.5 20 0.022727273 0.00 0.077
0.004166667
水头损失计算公式 公式一:PE管
引水流量 (自流工程用)
Q(m3/s) D(m) L(m) I=0.000915Q1.774/D4.774 hw=1.1il
0.0016667 0.0408来自550 0.046311533 28.0184774706734
m3/d 52.34 内径径D(m)
m3/h 6
dj(mm)
54.05213266 (设计大牲畜头数) 0 (设计小牲畜头数) (设计大牲畜)用水量 0.78 (设计小牲畜)用水量 (管损、不可预见) 9.8119177 (日总用水量) 57.224702 5.960906479 (日最高时用水量) m3/h 47.687252 (日平均时用水量) 0.001656 m3/s
D 0.0188 Q V

水头损失计算课后习题答案

水头损失计算课后习题答案

水头损失计算课后习题答案水头损失计算课后习题答案水头损失是指流体在流动过程中由于各种因素而损失的能量,它是流体力学中一个重要的概念。

在工程实践中,准确计算水头损失对于设计和运行管道系统至关重要。

下面是一些关于水头损失计算的课后习题及其答案,希望对大家的学习有所帮助。

习题一:一根直径为10厘米的水管,长度为100米,内壁粗糙度为0.01毫米。

水流速度为2米/秒。

根据Darcy-Weisbach公式计算水头损失。

答案:根据Darcy-Weisbach公式,水头损失可以通过以下公式计算:hL = f * (L/D) * (V^2/2g)其中,hL为水头损失,f为摩擦系数,L为管道长度,D为管道直径,V为流速,g为重力加速度。

首先,我们需要计算摩擦系数f。

根据Colebrook-White公式,可以得到:1/√f = -2 * log10((ε/D)/3.7 + 2.51/(Re * √f))其中,ε为管道粗糙度,Re为雷诺数。

雷诺数可以通过以下公式计算:Re = (V * D) / ν其中,ν为水的运动粘度。

根据给定的数据,我们可以计算出雷诺数:ν = 1.004 * 10^-6 m^2/sRe = (2 * 0.1) / (1.004 * 10^-6) = 1992.03接下来,我们可以使用迭代法求解摩擦系数f。

假设初始值为f = 0.02,代入Colebrook-White公式进行迭代计算,直至收敛。

通过迭代计算,我们得到f的值为0.025。

最后,代入公式计算水头损失:hL = 0.025 * (100 / 0.1) * (2^2 / (2 * 9.8)) = 0.255 米因此,水头损失为0.255米。

习题二:一条长为500米的水管,内径为20厘米,水流速度为1.5米/秒。

根据Hazen-Williams公式计算水头损失。

答案:Hazen-Williams公式用于计算流体在管道中的水头损失,公式如下:hL = 10.67 * (Q/C)^1.852 * L^1.852 / D^4.87其中,hL为水头损失,Q为流量,C为Hazen-Williams系数,L为管道长度,D为管道直径。

水力学 液流形态和水头损失

水力学 液流形态和水头损失

第三章 液流形态和水头损失考点一 沿程水头损失、局部水头损失及其计算公式1、沿程水头损失和局部水头损失计算公式(1)水头损失的物理概念定义:实际液体运动过程中,相邻液层之间存在相对运动。

由于粘性的作用,相邻流层之间就存在内摩擦力。

液体运动过程中,要克服这种摩擦阻力就要做功,做功就要消耗一部分液流的机械能,转化为热能而散失。

这部分转化为热能而散失的机械能就是水头损失。

分类:液流边界状况的不同,将水头损失分为沿程水头损失和局部水头损失。

(2)沿程水头损失:在固体边界平直的水道中,单位重量的液体自一个断面流至另一个断面损失的机械能就叫做该两个断面之间的水头损失,这种水头损失是沿程都有并随沿程长度增加而增加的,所以称作沿程水头损失,常用h f 表示。

沿程水头损失的计算公式为达西公式对于圆管 gv d L h f 22λ= 对于非圆管 gv R L h f 242λ= 式中,λ为沿程阻力系数,其值与液流的流动形态和管壁的相对粗糙度d /∆有关,其中∆称为管壁的绝对粗糙度,)(Re,df ∆=λ; L 为管长;d 为管径;v 为管道的断面平均流速;R 为水力半径; v 为断面平均流速。

(3)局部水头损失:当液体运动时,由于局部边界形状和大小的改变,液体产生漩涡,或流线急剧变化,液体在一个局部范围之内产生了较大的能量损失,这种能量损失称作局部水头损失,常用h j 表示。

局部水头损失的计算公式为 gv h j 22ζ= 式中,ζ为局部阻力系数;其余符号同前。

(4)总水头损失对于某一液流系统,其全部水头损失h w 等于各流段沿程水头损失与局部水头损失之和,即 ∑∑+=ji fi w h h h2、湿周、水力半径(1)湿周χ:液流过水断面与固体边界接触的周界线,是过水断面的重要的水力要素之一。

其值越大,对水流的阻力和水头损失越大。

(2)水力半径R : 过水断面面积与湿周的比值,即 χAR =单靠过水断面面积或湿周,都不足以表明断面几何形状和大小对水流水头损失的影响。

泵的压头损失计算公式

泵的压头损失计算公式

泵的压头损失计算公式
一、沿程压头损失计算公式(以圆管层流为例)
1. 达西公式(沿程水头损失通用公式)
- 对于不可压缩粘性流体在圆管中的定常流动,沿程水头损失h_f的达西公式为:h_f = λ(l)/(d)frac{v^2}{2g}
- 其中,λ为沿程阻力系数,l为管长,d为管径,v为断面平均流速,g为重力加速度(g = 9.81m/s^2)。

2. 层流时沿程阻力系数λ的计算(圆管层流)
- 对于圆管层流,沿程阻力系数λ=(64)/(Re),其中Re=(vd)/(ν)为雷诺数,ν为运动粘度。

- 将λ=(64)/(Re)代入达西公式,可得圆管层流的沿程水头损失
h_f=(64)/(Re)(l)/(d)frac{v^2}{2g}=(32ν lv)/(gd^2)
二、局部压头损失计算公式。

1. 局部水头损失通用公式。

- 局部水头损失h_j=ζfrac{v^2}{2g}
- 其中,ζ为局部阻力系数,v为断面平均流速,g为重力加速度。

2. 常见局部阻力系数ζ的值。

- 突然扩大:ζ=(1 - (A_1)/(A_2))^2,其中A_1为小管的过流断面面积,A_2为大管的过流断面面积。

- 突然缩小:当(A_2)/(A_1)(大管与小管面积比)较小时,ζ = 0.5(1-
(A_2)/(A_1))。

- 弯头(90^∘):对于光滑弯头,ζ取值在0.2 - 0.3左右,具体数值与弯头的曲率半径等因素有关。

3. 总压头损失计算。

- 泵的总压头损失h = h_f+h_j,即将沿程压头损失与局部压头损失相加。

多孔水头损失系数计算公式

多孔水头损失系数计算公式

多孔水头损失系数计算公式多孔水头损失系数是在水力工程中用来描述水流通过多孔介质时的能量损失情况的一个重要参数。

在水力工程中,多孔介质通常指的是土壤、砂石等颗粒材料构成的介质,水流通过这些介质时会受到摩擦和阻力的影响,从而导致能量损失。

多孔水头损失系数的计算公式可以帮助工程师们更准确地预测水流通过多孔介质时的能量损失情况,从而指导工程设计和施工。

多孔水头损失系数的计算公式通常基于实验数据和理论分析得出,其一般形式为:K = h / (V^2 / (2g))。

其中,K为多孔水头损失系数,h为水头损失高度,V为水流速度,g为重力加速度。

这个公式表达了水头损失系数与水头损失高度和水流速度之间的关系,可以通过实验测定水头损失高度和水流速度,然后利用这个公式计算出多孔水头损失系数。

在实际工程中,多孔水头损失系数的计算通常需要结合实地实验和理论分析两种方法。

首先,工程师们会在实验室中搭建多孔介质水流模型,通过实验测定不同水头损失高度和水流速度下的多孔水头损失系数。

然后,利用这些实验数据,可以通过拟合曲线等方法得出多孔水头损失系数的计算公式。

另外,工程师们也可以通过理论分析,利用多孔介质水流的流体力学原理和土壤力学原理,推导出多孔水头损失系数的计算公式。

除了上述的基本计算公式外,多孔水头损失系数的计算还可能受到一些其他因素的影响,例如多孔介质的颗粒大小和形状、水流的粘度和密度等。

因此,在实际工程中,工程师们还需要根据具体情况对多孔水头损失系数的计算公式进行修正和调整,以确保计算结果的准确性和可靠性。

在工程设计和施工中,多孔水头损失系数的准确计算对于预测水流通过多孔介质时的能量损失情况、优化工程设计和施工方案、减少能量损失和提高水流效率等方面都具有重要意义。

因此,工程师们需要充分理解多孔水头损失系数的计算原理和方法,结合实地实验和理论分析,对多孔水头损失系数进行准确计算和合理应用,以确保工程设计和施工的顺利进行和良好效果的实现。

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