水力学常用计算公式
管道水力学计算公式
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⋅⋅=⋅SCRA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:5463..0S.0⋅⋅=Q⋅⋅RkAC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。
水力学公式(一)
水力学公式(一)水力学公式1. Bernoulli公式公式形式Bernoulli公式用于描述沿流体流动方向上的压力、速度和位能的关系:[公式](其中,p表示流体的压力,ρ表示流体的密度,g表示重力加速度,h表示流体的高度,v表示流体的速度。
例子解释当流体在管道中流动时,根据Bernoulli公式,我们可以得出以下结论:•如果管道中的某一点的速度增加,那么该点的压力将降低。
•如果管道中的某一点的高度增加,那么该点的压力也会增加。
例如,在喷泉中,当水从喷头上方降落到地面时,其速度会增加,同时伴随着压力的降低。
当水射出喷嘴时,由于速度增加,压力较小,从而产生了美丽的喷泉效果。
2. 流量公式公式形式流量公式用于计算流体通过管道的流量:[公式](其中,Q表示流量,A表示管道的横截面积,v表示流体的速度。
例子解释假设有一个圆管,其内径为r,流体以速度v通过管道。
根据流量公式,我们可以计算出通过管道的流量Q为:[公式](这个公式告诉我们,流量与管道的横截面积以及流体的速度成正比。
因此,如果要增大流量,可以采取以下措施之一:增大管道的横截面积或增大流体的速度。
3. 排水时间公式公式形式排水时间公式用于计算容器中液体的排水时间:[公式](其中,t表示排水时间,A表示液体表面的面积,h表示液体的高度,C表示排水系数,V表示液体的体积。
例子解释假设有一个底面积为A、高度为h的容器,其中装满了液体。
根据排水时间公式,我们可以计算出液体的排水时间t。
这个公式告诉我们,排水时间与液体表面的面积、液体的高度、排水系数以及液体的体积成正比。
因此,如果想缩短排水时间,可以采取以下措施之一:减小液体的高度、增大液体表面的面积或增大排水系数。
以上是几个与水力学相关的公式以及例子解释。
通过了解这些公式,我们能更好地理解和应用水力学原理,并在实际生活和工作中做出合理的决策。
水流量与流速的计算公式
水流量与流速的计算公式
水流量和流速是求解水力学问题中重要的参数,常用于预测水系水库的水位及池洪水的预报,也用于工程水路设计、取水定额等研究中。
其主要的计算公式为:
1、水流量 = 流速× 流量截面积
2、流量截面积 = 水流量÷ 流速
3、流速 = 水流量÷ 流量截面积
水流量的单位通常采用立方米/秒(m³/s),而流速的单位为米/秒(m/s)。
其中,水流量表示单位时间内流经水管面积的水量,它一定与流量截面积有关。
而流速表示单位时间内流经水管横截面的水流在水管中的平均运动速度,它一定与水流量有关。
要求流速与水流量时,必须同时提供流量截面积信息,通过以上三个公式,就可以求出水流量与流速的值。
以上公式考虑了水流量、流速和流量截面积三者间的相互关系,也暴露出水流量随着流速的变化而变化。
因此,要准确计算水流量和流速,必须更加准确地掌握河流及水系的水文特性,及截面的水质情况。
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。
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TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-1、明渠均匀流计算公式: Q=A ν=AC RiC=n 1R y (一般计算公式)C=n1R 61(称曼宁公式) 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)z :渡槽进口的水位降(进出口水位差) ε:渡槽进口侧向收缩系数,一般ε=~ b :渡槽的宽度(米) h :渡槽的过水深度(米) φ:流速系数φ=~ 3、倒虹吸计算公式:Q=mA z g 2(m 3/秒)4、跌水计算公式:5、流量计算公式:Q=A ν式中Q ——通过某一断面的流量,m 3/s ;ν——通过该断面的流速,m /h A ——过水断面的面积,m 2。
6、溢洪道计算1)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 (1)淹没出流:Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 (2)实用堰出流:Q=εMBH23gZ 2bh Q =跌水水力计算公式:Q =εmB 2/30g 2H ,式中:ε—侧收缩系数,矩形进口ε=0.85~0.95;,B —进口宽度(米);m —流量系数=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 2)进口装有闸门控制的溢洪道 (1)开敞式溢洪道。
Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 (2)孔口自由出流计算公式为Q=M ωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中:ω=be7、放水涵管(洞)出流计算 1)、无压管流Q=μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2)、有压管流Q =μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算 1)三角形薄壁测流堰,其中θ=90°,即 自由出流:Q =25或Q =(2-15) 淹没出流:Q =(25)σ(2-16) 淹没系数:σ=2)13.0(756.0--Hh n+(2-17) 2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tan θ=41,以及b >3H ,即自由出流:Q =g223=23(2-18)淹没出流:Q =(23)σ(2-19) 淹没系数:σ=2(23.1)Hh n -(2-20) 9、水力发电出力计算N=η式中N ——发电机出力,kW ;H ——发电毛水头,m ,为水库上游水位与发电尾水位之差,即H=Z 上-Z 下; Q ——发电流量,m 3/s ;η——发电的综合效率系数(包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数),小型水库发电一般为—。
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。
水力计算公式范文
水力计算公式范文水力计算是指在水力学中计算水流的速度、压力和流量的过程。
水力计算公式是根据流体力学原理和一定的假设,通过推导和实验确定的数学表达式,用于计算水流的各种参数。
一、基本概念水力学研究的基本参数有:速度、压力和流量。
速度:水流的速度是指单位时间内通过一些截面积的水流量。
在水力计算中,常用的速度单位有米/秒(m/s)和升/秒(L/s)。
压力:水流的压力是指水流对任意一个平面的作用力。
压力的单位有帕斯卡(Pa)和巴(bar)。
流量:水流的流量是指单位时间内通过一些截面的水的体积。
常用的流量单位有立方米/秒(m³/s)和升/秒(L/s)。
二、水力计算公式1.流量计算公式在水力学中,计算流量使用的公式为Q=Av,其中Q为流量,A为流过截面的面积,v为流速。
当流过的截面为直线形状时,该公式可以简化为Q=Bhv,其中Q为流量,B为截面的底宽,h为水位,v为速度。
2.速度计算公式速度的计算是通过测量流量和截面面积来得到的。
可以使用流量计算公式来计算速度。
3.压力计算公式压力是指流体对于垂直平面的压力,压力的计算可以使用托利奇利公式(Torrictelli’s theorem),即P=ρgh,其中P为压力,ρ为流体的密度,g为重力加速度,h为液面高度。
4.泵的扬程计算公式泵是将液体从低水平向高水平运输的设备。
泵的扬程是指液体从入口到出口所需的能量。
扬程的计算公式为H=P/ρg+V²/2g+z,其中H为扬程,P为压力,ρ为流体密度,g为重力加速度,V为速度,z为高度。
5.管道流量计算公式当水流通过管道时,由于管道内的阻力,流量会出现一定的损失。
管道流量的计算可以使用瑟雷斯公式(Darcy-Weisbach equation)来计算,公式为Q=CdA(2ghL)¹/²,其中Q为流量,Cd为管道的流量系数,A为管道的横截面积,g为重力加速度,h为管道高度差,L为管道的长度。
水力计算公式选用
水力计算公式选用水力计算是指通过水力学原理和公式来计算液体在管道、河道等流动过程中的各种参数和特性。
水力计算公式是水力学研究的基础,能够用来预测流体的流速、压力、流量等参数,对水利工程的设计和运行具有重要意义。
下面介绍几种常用的水力计算公式及其选用情况。
1.流量计算公式流量是指单位时间通过其中一截面的液体体积,常用的流量计算公式有:流量计算公式为:Q=A×v,其中Q为流量,A为流动截面的横截面积,v为流速。
该公式适用于对流量有明确要求的场合,如管道流量、水库泄洪流量等。
2.流速计算公式流速是指单位时间内通过其中一截面的液体速度,常用的流速计算公式有:流速计算公式为:v=Q/A,其中v为流速,Q为流量,A为流动截面的横截面积。
该公式适用于需要计算流速的情况,如河流流速、管道流速等。
3.压力计算公式压力是指液体对单位面积所产生的压力,常用的压力计算公式有:压力计算公式为:P=γh,其中P为压力,γ为液体的密度,h为液体的压力高度。
该公式适用于计算液体的静态压力,如水塔的压力、泵站的压力等。
4.速度计算公式速度是指液体在流动过程中的速度,常用的速度计算公式有:速度计算公式为:v=√(2gh),其中v为速度,g为重力加速度,h为液体的压力高度。
该公式适用于计算液体的速度,如水流速度、潜流速度等。
5.阻力计算公式阻力是指液体在流动过程中由于各种因素的作用而产生的阻碍力,常用的阻力计算公式有:阻力计算公式为:f=KLRV^2/2g,其中f为阻力,K 为阻力系数,L为流动的长度,R为流动的半径,V为流体的速度,g为重力加速度。
该公式适用于计算流动中的阻力,如管道流动阻力、水泵阻力等。
在选用水力计算公式时,需要根据具体情况进行考虑。
首先要了解需要计算的参数,并根据参数的性质选择相应的计算公式。
其次要考虑计算公式的适用范围和精度,以及参数的测量方法和所需数据的可获取性。
最后还要结合实际应用需求,选择合适的计算公式进行计算和分析。
水力学常用计算公式
1、明渠均匀流计算公式: Q=Aν=AC Ri C=n 1R y (一般计算公式)C=n 1R 61(称曼宁公式) 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)z :渡槽进口的水位降(进出口水位差)ε:渡槽进口侧向收缩系数,一般ε=0.8~0.9b :渡槽的宽度(米)h :渡槽的过水深度(米)φ:流速系数φ=0.8~0.953、倒虹吸计算公式: Q=mA z g 2(m 3/秒)4、跌水计算公式:5、流量计算公式:Q=Aν式中Q ——通过某一断面的流量,m 3/s ;ν——通过该断面的流速,m /hA ——过水断面的面积,m 2。
6、溢洪道计算1)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道(1)淹没出流:Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23(2)实用堰出流:Q=εMBH 23=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深232)进口装有闸门控制的溢洪道(1)开敞式溢洪道。
Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23(2)孔口自由出流计算公式为 Q=MωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中:ω=be7、放水涵管(洞)出流计算1)、无压管流 Q=μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH2)、有压管流Q =μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算1)三角形薄壁测流堰,其中θ=90°,即自由出流:Q =1.4H 25或Q =1.343H 2.47(2-15)淹没出流:Q =(1.4H 25)σ(2-16)淹没系数:σ=2)13.0(756.0--Hh n +0.145(2-17) 2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tanθ=41,以及b >3H ,即 自由出流:Q =0.42b g 2H 23=1.86bH 23(2-18)淹没出流:Q =(1.86bH 23)σ(2-19)淹没系数:σ=2(23.1)Hh n --0.127(2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQη式中N ——发电机出力,kW ;H ——发电毛水头,m ,为水库上游水位与发电尾水位之差,即H=Z 上-Z 下; Q ——发电流量,m 3/s ;η——发电的综合效率系数(包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数),小型水库发电一般为0.6—0.7。
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。
水力学计算公式
水力学计算公式1、射流喷速:V0=10Q/A0V0:射流喷速,米/秒;Q:排量,升/秒:A0:喷嘴出口截面积,厘米22、射流冲击力:Fj=ρQ2/100A0Fj:千牛;ρ:密度,公斤/升;3、射流水功率:Nj=ρQ3/20A02 千瓦4、钻头压降:Pb=ρQ2/2C2A025、钻头水功率:Nb=Pb*Q6、A0=πde2/4;de2=d12+d22+d32+d42+……7、机械钻速:V=进尺/纯钻时间(m/h)8、比水功率=钻头水工率/钻头底面积(W/mm2)例:φ215.9mm钻头:A=215.92*π/4=36591mm29、行程钻速=进尺/(纯钻时间+起下钻时间)10、钻井周期:一开到完钻时间11、完井周期:一开到完井时间12、建井周期:搬迁安装到完井1谢才公式介绍编辑谢才公式的形式为:式中v为断面平均流速(m/s);R为水力半径(m),A为过水断面面积,Pw为水流与固体边界接触部分的周长,称为湿周(见图);J=hf/l为水力坡度,hf为流段l内的沿程水头损失,对于明渠恒定均匀流,J=i(i为明渠底坡);C为谢才系数()。
2经验公式编辑许多学者对C值进行研究,得到一系列经验公式。
其中最为简便而应用广泛的是曼宁(R.Manning,1890)公式:式中n为反映壁面粗糙对水流影响的系数,称为粗糙系数或糙率。
资料较丰富且考虑R的指数为变量的计算式有巴甫洛夫斯基(1925)公式:验证环节其中在近似计算中,当R<1.0m时,;R>1.0m时,。
上式的适用范围为0.1m ≤R≤3.0m,0.011≤n≤0.04。
式(3)至式(5)中,水力半径R以m计。
对于一般管道和人工渠道,糙率n主要决定于壁面粗糙突起物的大小、形状和分布;对于天然河道,n则与河床沙石粒径和形状,沙波大小、形状和变化,岸滩水草树木的疏密程度,以及河道水位变化等有关。
n值应经实测确定。
将式(3)代入式(1)可得:对于均匀流,测出某一流段的R、J、v值,即可确定该流段的n值。
水利常用计算公式
水利常用计算公式1.水力学公式1.1.流量计算公式流量(Q)是水力学中最基本的参数之一,常用公式如下:1.1.1.泊松公式:Q=A×V其中,Q表示流量,A表示流量截面的面积,V表示流速。
该公式适用于流量截面形状恒定且流速均匀的情况,如水流在河道中的流量计算。
1.1.2.曼宁公式:Q=(1/n)×A×R^(2/3)×S^(1/2)其中,n为河道粗糙系数,A为流量截面面积,R为湿周长,S为水流水面倾斜度。
该公式适用于流量截面形状和流速都不均匀的情况,如河道中流速梯度较大的情况。
1.2.水头损失计算公式在水利工程中,水流经过管道或河道时会产生水头损失。
以下是常用的水头损失计算公式:1.2.1.管道水头损失:h_f=λ×(L/D)×(V^2/2g)其中,h_f为单位长度的水头损失,λ为管道阻力系数,L为管道长度,D为管道直径,V为水流速度,g为重力加速度。
该公式适用于水流通过管道时的水头损失计算。
1.2.2.河道水头损失:h_f=(1/2g)×(V_1^2-V_2^2)+((P_1-P_2)/γ)其中,h_f为单位长度的水头损失,V_1和V_2分别为河道中的两个断面的流速,P_1和P_2分别为两个断面的压力,γ为水的比重。
该公式适用于河道中的水头损失计算。
2.水文学公式2.1.降雨径流计算公式降雨径流计算是水文学中的重要内容,常用公式如下:2.1.1.线性水文模型:Q=P×C其中,Q为径流流量,P为降雨量,C为产流系数。
该公式适用于单位面积均匀降雨条件下的径流计算。
2.1.2.单位线法:Q=P×I×A其中,Q为径流流量,P为降雨量,I为降雨强度,A为流域面积。
该公式适用于单位面积非均匀降雨条件下的径流计算。
2.2.洪水计算公式洪水计算是水文学中的重要内容,常用公式如下:2.2.1.经验公式:Q=c×A^b其中,Q为洪水流量,A为流域面积,c和b为经验参数。
水力学常用计算公式讲解学习
1、明渠均匀流计算公式: Q=Aν=AC RiC=n 1R y (一般计算公式)C=n1R 61(称曼宁公式) 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)gZ 2bh Q =z :渡槽进口的水位降(进出口水位差)ε:渡槽进口侧向收缩系数,一般ε=0.8~0.9 b :渡槽的宽度(米) h :渡槽的过水深度(米) φ:流速系数φ=0.8~0.95 3、倒虹吸计算公式:Q=mA z g 2(m 3/秒)4、跌水计算公式:跌水水力计算公式:Q =εmB 2/30g 2H ,式中:ε—侧收缩系数,矩形进口ε=0.85~0.95;,B —进口宽度(米);m —流量系数5、流量计算公式:Q=Aν式中Q ——通过某一断面的流量,m 3/s ;ν——通过该断面的流速,m /h A ——过水断面的面积,m 2。
6、溢洪道计算1)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 (1)淹没出流:Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 (2)实用堰出流:Q=εMBH23=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 2)进口装有闸门控制的溢洪道 (1)开敞式溢洪道。
Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 (2)孔口自由出流计算公式为Q=MωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中:ω=be7、放水涵管(洞)出流计算 1)、无压管流Q=μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2)、有压管流Q =μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算 1)三角形薄壁测流堰,其中θ=90°,即自由出流:Q =1.4H 25或Q =1.343H 2.47(2-15) 淹没出流:Q =(1.4H 25)σ(2-16) 淹没系数:σ=2)13.0(756.0--Hh n+0.145(2-17) 2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tanθ=41,以及b >3H ,即自由出流:Q =0.42b g 2H 23=1.86bH 23(2-18)淹没出流:Q =(1.86bH 23)σ(2-19) 淹没系数:σ=2(23.1)Hh n --0.127(2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQη式中N ——发电机出力,kW ;H ——发电毛水头,m ,为水库上游水位与发电尾水位之差,即H=Z 上-Z 下; Q ——发电流量,m 3/s ;η——发电的综合效率系数(包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数),小型水库发电一般为0.6—0.7。
新版水力学常用计算公式-新版.pdf
1、明渠均匀流计算公式:Q=A ν=AC RiC=n 1R y (一般计算公式)C=n 1R 61(称曼宁公式)2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)z :渡槽进口的水位降(进出口水位差)ε:渡槽进口侧向收缩系数,一般ε=0.8~0.9b :渡槽的宽度(米)h :渡槽的过水深度(米)φ:流速系数φ=0.8~0.953、倒虹吸计算公式:Q=mA z g 2(m 3/秒)4、跌水计算公式:5、流量计算公式:Q=A ν式中Q ——通过某一断面的流量,m 3/s ;ν——通过该断面的流速,m /hA ——过水断面的面积,m 2。
6、溢洪道计算1)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道(1)淹没出流:Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23(2)实用堰出流:Q=εMBH 23gZ 2bh Q =跌水水力计算公式:Q =εmB 2/30g 2H ,式中:ε—侧收缩系数,矩形进口ε=0.85~0.95;,B —进口宽度(米);m —流量系数=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深232)进口装有闸门控制的溢洪道(1)开敞式溢洪道。
Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23(2)孔口自由出流计算公式为Q=M ωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中:ω=be 7、放水涵管(洞)出流计算1)、无压管流Q=μA02gH =流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2)、有压管流Q =μA02gH =流量系数×放水孔口断面面积×02gH 8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算1)三角形薄壁测流堰,其中θ=90°,即自由出流:Q =1.4H 25或Q =1.343H 2.47(2-15)淹没出流:Q =(1.4H 25)σ(2-16)淹没系数:σ=2)13.0(756.0H h n +0.145(2-17)2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tan θ=41,以及b >3H ,即自由出流:Q =0.42b g 2H 23=1.86bH 23(2-18)淹没出流:Q =(1.86bH 23)σ(2-19)淹没系数:σ=2(23.1)H h n -0.127(2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQ η式中N ——发电机出力,kW ;H ——发电毛水头,m ,为水库上游水位与发电尾水位之差,即H=Z 上-Z 下;Q ——发电流量,m 3/s ;η——发电的综合效率系数(包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数),小型水库发电一般为0.6—0.7。
水利工程设计常用计算公式
水利工程设计常用计算公式一、水力学计算公式1.流量计算公式流量(Q)=断面面积(A)×流速(V)其中,断面面积可以通过直接测量或间接计算获得,流速可以通过采取测流仪器测量得到。
2.流速计算公式流速(V)=单位流量(Q)/断面面积(A)3.泄流量计算公式泄流量(Q)=C×Cd×(2gH)^(1/2)其中,C为流量系数,Cd为尖缘或出口处的节流系数,g为重力加速度,H为水头。
4.水头计算公式水头(H)= Pressure / (ρg) + z + v^2 / (2g)其中,Pressure为压力,ρ为水的密度,g为重力加速度,z为高程,v为速度。
二、水质计算公式1.溶解氧计算公式溶解氧需求量(DO)=A/D/F×BOD其中,A为污水因子,D为水深,F为氧传递系数,BOD为生化需氧量。
2.氨氮计算公式氨氮去除率(NR)=(CI-CE)/CI×100%其中,CI为进水氨氮浓度,CE为出水氨氮浓度。
3.浊度计算公式浊度(T)=A/V/M其中,A为吸光度,V为容积,M为距离。
三、水文计算公式1.降雨径流计算公式降雨径流量(Q)= Area × Rainfall × Runoff Coefficient其中,Area为流域面积,Rainfall为降雨量,Runoff Coefficient为径流系数。
2.洪水峰值计算公式洪水峰值(Q)=C×I×A其中,C为洪峰系数,I为设计洪水平均强度,A为流域面积。
四、土力学计算公式1.孔隙水压力计算公式p=γw×H其中,p为孔隙水压力,γ为水的密度,w为孔隙水的单位重力,H 为水头。
2.土体重度计算公式γ=G/V其中,γ为土体重度,G为土体的总重力,V为土体的体积。
以上是水利工程设计常用的计算公式,其具体使用方法还需要结合具体设计项目进行综合运用。
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。
水力计算基本公式
水力计算基本公式水力计算是涉及水流和流体力学的计算过程。
其基本公式包括渠道流量公式、摩擦阻力公式和水力损失公式等。
下面将详细介绍这些基本公式及其应用。
1.渠道流量公式渠道流量公式是用来计算水流通过给定横截面的流量的公式。
根据不同的渠道形状和流量条件,可以使用相应的公式。
以下是几种常见的渠道流量公式:1.1矩形渠道流量公式:Q=b*h*v式中,Q为流量,b为矩形渠道的宽度,h为水深,v为流速。
1.2圆形渠道流量公式:Q=π*r^2*v式中,Q为流量,r为圆形渠道的半径,v为流速。
1.3梯形渠道流量公式:Q=(a+b)*h*v/2式中,Q为流量,a和b为梯形渠道上下底的长度,h为水深,v为流速。
2.摩擦阻力公式摩擦阻力公式用于计算水流通过渠道时所受到的阻力。
常用的摩擦阻力公式有曼宁公式和切比雪夫公式。
2.1曼宁公式:h=(1/n)*(Q/A)^2*l/(2*g)式中,h为渠道水深(摩擦阻力损失),n为曼宁摩擦系数,Q为流量,A为横截面面积,l为渠道长度,g为重力加速度。
2.2切比雪夫公式:h=α*(Q^2/A^2)*l/(2*g)式中,h为渠道水深(摩擦阻力损失),α为切比雪夫系数,Q为流量,A为横截面面积,l为渠道长度,g为重力加速度。
3.水力损失公式水力损失公式用于计算水流通过管道或渠道时所产生的能量损失。
常见的水力损失公式有弗朗西斯公式和达西-魏本巴赫公式。
3.1弗朗西斯公式:h=(f*l*v^2)/(2*g*d)式中,h为水力损失,f为摩擦阻力系数,l为管道或渠道长度,v为流速,g为重力加速度,d为管道或渠道的直径或水深。
3.2达西-魏本巴赫公式:h=(f*l*v^2)/(2*g*d)式中,h为水力损失,f为达西-魏本巴赫摩擦系数,l为管道或渠道长度,v为流速,g为重力加速度,d为管道或渠道的直径或水深。
这些基本公式在水力学相关领域中都有广泛的应用,通过对水流的流速、渠道形状和摩擦阻力等因素的计算,可以帮助工程师设计和优化水利工程。
水力学常用计算公式
1、明渠均匀流计算公式: Q=Aν=AC RiC=n 1R y (一般计算公式)C=n1R 61(称曼宁公式) 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)gZ 2bh Q =z :渡槽进口的水位降(进出口水位差)ε:渡槽进口侧向收缩系数,一般ε=0。
8~0。
9 b :渡槽的宽度(米) h :渡槽的过水深度(米) φ:流速系数φ=0。
8~0.95 3、倒虹吸计算公式:Q=mA z g 2(m 3/秒)4、跌水计算公式:跌水水力计算公式:Q =εmB 2/30g 2H ,式中:ε—侧收缩系数,矩形进口ε=0.85~0.95;,B —进口宽度(米);m —流量系数5、流量计算公式:Q=Aν式中Q ——通过某一断面的流量,m 3/s ;ν—-通过该断面的流速,m /h A ——过水断面的面积,m 2。
6、溢洪道计算1)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 (1)淹没出流:Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 (2)实用堰出流:Q=εMBH23=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 2)进口装有闸门控制的溢洪道 (1)开敞式溢洪道。
Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 (2)孔口自由出流计算公式为Q=MωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中:ω=be7、放水涵管(洞)出流计算 1)、无压管流Q=μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2)、有压管流Q =μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算 1)三角形薄壁测流堰,其中θ=90°,即自由出流:Q =1.4H 25或Q =1.343H 2。
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1、明渠均匀流计算公式: Q=Aν=AC Ri
C=n 1R y (一般计算公式)C=n
1
R 61
(称曼宁公式) 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)
z :渡槽进口的水位降(进出口水位差)
ε:渡槽进口侧向收缩系数,一般ε=0.8~0.9 b :渡槽的宽度(米) h :渡槽的过水深度(米) φ:流速系数φ=0.8~0.95 3、倒虹吸计算公式:
Q=mA z g 2(m 3/秒)
4、跌水计算公式:
5、流量计算公式:
Q=Aν
式中Q ——通过某一断面的流量,m 3/s ;
ν——通过该断面的流速,m /h A ——过水断面的面积,m 2。
6、溢洪道计算
1)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 (1)淹没出流:Q =εσMBH 2
3
=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2
3 (2)实用堰出流:Q=εMBH
2
3
gZ 2bh Q =跌水水力计算公式:Q =εmB 2
/30g 2H ,
式中:ε—侧收缩系数,矩形进口ε=0.85~0.95;,
B —进口宽度(米);m —流量系数
=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2
3 2)进口装有闸门控制的溢洪道 (1)开敞式溢洪道。
Q =εσMBH 2
3
=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2
3 (2)孔口自由出流计算公式为
Q=MωH
=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中:ω=be
7、放水涵管(洞)出流计算 1)、无压管流
Q=μA 02gH
=流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2)、有压管流
Q =μA 02gH
=流量系数×放水孔口断面面积×02gH
8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算 1)三角形薄壁测流堰,其中θ=90°,即
自由出流:Q =1.4H 2
5或Q =1.343H 2.47(2-15) 淹没出流:Q =(1.4H 25
)σ(2-16) 淹没系数:σ=2)13.0(
756.0--H
h n
+0.145(2-17) 2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tanθ=4
1
,以及b >3H ,即
自由出流:Q =0.42b g 2H 23=1.86bH 2
3(2-18)
淹没出流:Q =(1.86bH 2
3)σ(2-19) 淹没系数:σ=2
(23.1)H
h n --0.127(2-20) 9、水力发电出力计算
N=9.81HQη
式中N ——发电机出力,kW ;
H ——发电毛水头,m ,为水库上游水位与发电尾水位之差,即H=Z 上-Z 下; Q ——发电流量,m 3/s ;
η——发电的综合效率系数(包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数),小型水库发电一般为0.6—0.7。
10、径流深RR=
F
W
1000=(径流总量/(1000×流域面积)
11、径流系数aA=
H
R
=径流深/降雨量 12、堰流的分类及水力计算基本公式 1).薄壁堰:δ/H <0.67
)
1( 22
30===s H g b m Q σεε=侧向收缩系数s σ=淹没系数
m=流量系数h o =溢洪水深
直角三角形薄壁堰流 Q=C o H 5/2
2)、实用堰的水力计算:0.67<δ/H <2.5
23
02H g mb Q s εσ=;'nb b =n 为孔数;b’为一孔净宽
1≤ε侧收缩系数1≤s σ淹没系数
3)、宽顶堰流水力计算:2.5<δ/H <10
3
2
0s Q εσ=。