管网水力计算

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流体输配管网水力计算的基本原理和方法

流体输配管网水力计算的基本原理和方法

采用流量当量直径时,必须用矩形风管中的流量去 查出阻力.
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一、开式枝状气体输配管网水力计算
3. 风管局部阻力计算 公式: p 2
2
确定局部阻力系数及其对应的特征速度 代入 p 2 式计算局部阻力
2
各管件的局部阻力系数查设计手册
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一、开式枝状气体输配管网水力计算
4. 并联管路的阻力平衡
2. 风管摩擦阻力计算
阻力计算应从最不利环路开始
通风空调管段:
先求阻力系数:
1
2lg K 3.71d
2.51
Re
再求比摩阻:
2
Rm d 2
根据上两式绘制出的的线算图进行计算(图2-3-1)
如对于参数L、d、υ、Rm,主要知道其中任意两个,
即可利用线算图求出其它参数.
注意:实际条件与线算图计算条件不符时应进行修正
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线算图绘制条件
1.按紊流过渡区的λ 值绘制. 2.压力: Bo 101.3 kPa
3.温度: to 20C
4.空气密度: o 1.204 kg / m3
5.运动粘度: o 15.06 10 6 m / s
6.管壁粗糙度: K 0.15 mm
7.圆形风管、气流与 管壁间无热量交换.
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二、均匀送风管道计算
均匀送风管道计算原理 实现均匀送风的基本条件 侧送风时的通路局部阻力系数和侧孔局部
阻力系数 均匀送风管道的计算方法
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三、中、低压燃气管网水力计算
低压燃气管道摩擦阻 力计算公式及计算表
中压燃气管道摩擦阻 力计算公式及计算表
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目的:保证各管路都达到预期的风量
使各并联支路的计算阻力相等
要求:

给排水管网水力计算方法

给排水管网水力计算方法

给排水管网水力计算方法在给排水工程中,水力计算是非常重要的环节,特别是在设计给排水管网时。

给排水管网的水力计算涉及到流量、压力、速度等多个参数,需要综合考虑。

本文将介绍给排水管网水力计算的方法和步骤。

1. 给排水管网的定义给排水管网是建筑物内或城市管道系统中,传输水、废水的管道和相关附件的总称。

它由供水管网和排水管网组成。

供水管网主要是将清水输送给用户,而排水管网则主要负责排出污水和废水。

2. 给排水管网水力计算的目的在给排水管网水力计算中,主要是要计算出管道内的流量、速度和压力等参数。

这些参数可以帮助我们评估管道的输送能力,确定合适的管道规格和数量,保证给排水系统的正常运行。

3. 给排水管网水力计算的方法给排水管网水力计算一般采用以下两种方法:3.1 简化方法简化方法是指在管道的水力计算中,忽略管道的一些细节,按照一定的模型进行简化。

这种方法适用于一些简单的给排水管网,如单管计算、梯级计算等。

3.2 完整计算方法完整计算方法是指在管道的水力计算中,考虑管道的各种细节因素,包括流体的黏度、管道的弯头、三通、泵站等,以及管道长度、直径等因素。

这种方法适用于复杂的给排水管网,如城市供水、排水系统等。

4. 给排水管网水力计算步骤在进行给排水管网水力计算时,需要遵循以下步骤:4.1 确定管道参数管道参数包括管道长度、直径、材质、壁厚等。

这些参数将影响到管道的流量和阻力。

因此,在进行水力计算之前,需要准确地确定这些参数。

4.2 计算流量流量是指单位时间内通过管道横截面的液体体积。

在给排水管网水力计算中,通常是根据需求流量来计算,因此需要首先确定需求流量。

在确定需求流量后,可以根据流量公式计算出流量大小。

4.3 确定管道阻力管道阻力是指管道内液体流动时,流体与管道壁之间产生的阻力。

在给排水管网水力计算中,需要根据管道直径、材质和流量等参数来计算管道的阻力。

4.4 计算管道压力管道压力是指管道中液体的压强大小。

管网水力计算(精)

管网水力计算(精)

例题:某城市供水区总用水量93.75L/s.节点4接某工 厂,工业用水量为6.94L/s 。节点0-8都是两边供水。 求比流量
水塔
3 2
水泵
600 0 300 1 450 4
650
8
5
6
7
1.管线总长度:ΣL=2425m,其中水塔到
205
节点0的管段两侧无用户不计入。
2.比流量:
(93.75-6.94)÷2425=0.0358L/s
4.5.2 管网图形及简化
1.管网设计图中的元素 (1)节点:有集中流量进出、管道合并或分叉以 及边界条件发生变化的地点 (2)管段:两个相邻节点之间的管道管线:顺序 相连的若干管段 (3)环:起点与终点重合的管线 ①基环:不包含其它环的环 ②大环:包含两个或两个以上基环的环
③虚环:多水源的管网,为了计算方便,有时将两 个或多个水压已定的水源节点(泵站、水塔等) 用虚线和虚节点0连接起来,也形成环,因实际上 并不存在,所以叫做虚环。
管段编号
1-2 2-3 3-4 1-5 3-5 4-6 5-6 6-7
合计
管段计算总长度 (m)
800 0.5×600=300
0.5×600=300 0.5×600=300
800 800 600 500
4400
比流量 (L/s.m) 0.03182
沿线流量 (L/s)
25.45 9.55 9.55 9.55 25.45 25.45 19.09 15.91
(1)消防时:假设在泵房供水区、水塔供水区各又 一着火点,每个消防用水额定(20L/S)
泵房节点流量为 237.5+20=257.5 水塔节点流量为54.2+20=74.2

管网水力计算

管网水力计算

节点方程组解法
根据泵站和控制点的水压标高,假定各节点的初始水压,此时所假定的 水压应能满足能量方程∑hij=0,所假定的水压越符合实际情况,则计算 时收敛越快;
❖ 由hij=Hi-Hj和qij=(hij/sij)1/2的关系式求得管段流量; ❖ 假定流向节点管段的流量和水头损失为负,离开节点的流量和水头损失
的相邻基环连成大环。对于环数较多的管网可能会有几 个大环,平差时只须计算在大环上的各管段。 ❖ 对大环进行平差,通过平差后,和大环异号的各邻环, 闭合差会同时相应减小。
大环选择的注意事项
❖ 决不能将闭合差方向不同的几个基环连成大环,否则计 算过程中会出现这种情况,即和大环闭合差相反的基环 其闭合差反而增大,致使计算不能收敛。
多水源管网计算
应用虚环的概念,可将多水源管网转化成为单水 源管网。 ❖ 所谓虚环是将各水源与虚节点,用虚线连接成环。 ❖ 然后运用前面所学过的解环方程组得算法进行求 解。
多水源管网计算
管网计算结果应满足下列条件:
❖ 进出每一节点的流量(包括虚流量)总和等于零, 即满足连续性方程qi+∑qij=0 ;
❖ 核算时节点流量须按最大转输时的用水量求出。最大转输 时节点流量=最大转输时用水量×最高用水时该节点的流 量/最高时用水量
❖ 按初分流量查表7—1得各管段管径。
❖ 根据各管段初分流量和查得的管径,再根据管材
查给排水设计手册1得1000i,从而得各管段水头
损失。 ❖ 计算各环闭合差。
qi 2
h i s ij q ij
❖ 计算各环校正流量。
❖ 由校正后的流量,重复上述计算,直到小环闭合 差小于0.5,大环闭合差小于1.0。
最大闭合差的环校正法和哈代—克罗斯法 的 不同 最大闭合差的环校正法和哈代—克罗斯法 不同的是,平差时只对闭合差最大的一个 环或若干环进行计算,而不是全部环。

管网水力计算

管网水力计算

1 Q j Q j y qi 2 q j j点大用户用水量( l / s)
例:
57
1
沿线流量60(L/S)
2
24
3
4
13
24
5
9
9
6
30
7
11
10
8
5
8
9
试计算各点的节点流量. 5点的节点流量:1/2(24+13+9+10)=28(L/S)
【例题】某城市最高时总用水量为260L/s,其中
2.配水干管比流量
qcb Qh qi
l
260 120 4400 0.03182 l / s m
3.沿线流量:
qy qcb li
(l / s)
各 管 段 沿 线 流 量 计 算
管段编号 1-2 2-3 3-4 1-5 3-5 4-6 5-6 6-7
合 计
管段计算总长度 ( m) 800 0.5×600=300 0.5×600=300 0.5×600=300 800 800 600 500

(1)管网图形简化可分为分解、合并、省略 ①分解:只由一条管线连接的两管网,都可以把连 接管线断开,分解成为两个独立的管网。由两条 管线连接的分支管网,如它位于管网的末端且连 接管线的流向和流量可以确定,也可进行分解, 管网经分解后即可分别计算。 ②合并:管径较小、相互平行且靠近的管线可考虑 合并。 ③省略:管线省略时,首先是略去水力条件影响较 小的管线,也就是省略管网中管径相对较小的管 线,管线省略后的计算结果是偏于安全的。
4.5 管段流量、管径和水头损失
内 容:求出所有管道的直径、水头损 失、水泵扬程和水塔高度。并对事故时、消 防时、最大转输时的水泵扬程进行较核。

燃气管网水力计算公式

燃气管网水力计算公式

燃气管网水力计算公式
1)庭院燃气管道的计算公式:
Q=N Q K K n t ∑0
式中:
Q ——庭院燃气管道的计算流量(Nm 3/h );
K t ——不同类型用户的同时工作系数,当缺乏资料时,可取K t =1; K 0——相同燃具或者相同组合燃具数;
N ——相同燃具或相同组合燃具数;
Q n ——相同燃具或相同组合燃具的额定流量(Nm 3/h )
2)中压管网水力计算公式:
Z T T d
Q 1027.1L P P 052102221ρλ⨯=- ⎥⎦⎤⎢⎣
⎡+-=λλRe 51.23.7d K 2lg 1 式中:
P 1,P 2 ——管道始、末端的燃气绝对压力(kP a );
Z ——压缩因子,当燃气压力小于1.2MPa (表压)时,压缩因子取1.0; L ——管段计算长度(km);
Q ——燃气流量(Nm 3/s);
d ——管道内径(m);
ρo ——燃气的密度(Kg/Nm 3);
λ——摩擦阻力系数;
K ——管壁内表面的当量粗糙度(mm );
Re ——雷诺数(无量纲);
3)低压燃气管道单位长度的摩擦阻力损失应按下式计算:
0527T T d
1026.6p ρλQ l ⨯=∆ 式中: △P ——燃气管道摩擦阻力损失(Pa );
λ——燃气管道摩擦阻力系数;
Q ——燃气管道的计算流量(m 3/h );
d ——管道内径(mm );
ρ——燃气的密度(kg/ m 3);
T ——设计中所采用的燃气温度(K );
T 0——273.15(K);。

管网水力计算

管网水力计算

1 2
2-5 5-3 3-2 1-2 2-3 3-4 4-1
220 210 90 270 90 80 260
200 200 150 200 150 200 250
解: (1)初拟各管段流量 (1)初拟各管段流量
(2)计算各段水头损失,求闭合差。 (2)计算各段水头损失,求闭合差。
∑ h f 1 = 1.84 − 1.17 − 0.17 = 0.5m
H t = Z 0 + H z + ∑ h f − Zt
取 之和最大的那一条管道为控制点. z0 , H z , ∑ h f 之和最大的那一条管道为控制点.
(2)扩建工程 条件:水塔高度或干管节点压头已知, 条件:水塔高度或干管节点压头已知,即 已经确定,设计管线管径。 Q, H z , Z 0 , ∑ h f 已经确定,设计管线管径。
2. 环状管网水力计算 规律: 规律: 管段数 n ,节点数 nP ,
g
环数 nk 未知量:(管径) 未知量:(管径) ng :(管径
ng = nk + n p − 1
,(各管中流量) ,(各管中流量) ng 各管中流量
共计:2 共计:2 ng 个。 可列方程:依连续性原理, 可列, 可列方程:依连续性原理,对于各节点 ∑ Q = 0 可列, 个有效方程。 (nP − 1) 个有效方程。各环水头损失闭合差
7.6.4 水击压强的计算
●关闭阀门时间
Ts
●水击相长
●水击周期 T = 4l c ●直接水击
2l T= c
Ts < T
(效果与 Ts = 0 相同

●间接水击
Ts > T
●间接水击压强计算公式
cv 0 ∆p = ρg g

管网水力计算方法

管网水力计算方法
86.81
❖ 节点流量
✓ 节点流量qi=0.5∑q1:
节点
节点流量(L/s)
0
0.5×10.74=5.37
1
0.5×(10.74+5.37+16.11)=16.11
2
0.5×(5.37+8.95) =7.16
3
0.5×8.95=4.48
4
0.5×(16.11+23.27+8.23)=23.80
5
0.5×(8.23+6.80)=7.52
11.63
0 300 1 450 4
650
16.11
5
6
7.52 7.07
11.63
8
3.67 7 205
3.67
干管各管段的水力计算
❖ 因城市用水区地形平坦,控制点选在离泵站最远的干管线 上的节点8。控制点的选择?按照经济流速确定管径(或
界限流量)。
管段 流量(L/s)
水塔~0
93.75
0~1
88.38
管网水力计算
• 管网水力计算都是新建管网的水力计算。 • 对于改建和扩建的管网,因现有管线遍布在街道下,非但
管线太多,而且不同管径交接,计算时比新设计的管网较 为困难。其原因是由于生活和生产用水量不断增长,水管 结垢或腐蚀等,使计算结果易于偏离实际,这时必须对现 实情况进行调查研究,调查用水量、节点流量、不同材料 管道的阻力系数和实际管径、管网水压分布等。
H1 H3 L1—2 L2—3
26.70 16 5 150 250
0.01425
i4—7
H4 H7 L4—7
L4—5
H4 H7 L5—6 L6—7
24.95 16 5 230 190 205

管网水力计算

管网水力计算

水头损失的定义: 水流在管道中流 动时,由于摩擦、 阻力等因素造成 的能量损失
水头损失的类型: 沿程水头损失、 局部水头损失、 水头损失系数
水头损失的计算 方法:采用伯努 利方程进行计算
水头损失的影响 因素:管道直径 、粗糙度、流速 、流体密度等
流量:单位时间内通过管道的流 体量
流量和流速的关系:流量=流速× 管道截面积
收集数据:收集管网系统的相关数据,如水压、流量等
建立模型:建立管网系统的水力模型,如水力平衡方程等
求解模型:利用数值方法求解水力模型,如迭代法、有限 元法等
分析结果:分析计算结果,如压力分布、流量分布等
优化设计:根据计算结果对管网系统进行优化设计,如调 整管径、调整泵站等
水力计算软件:如Hydrulic Toolbox、WterCD等 水力计算工具:如流量计、压力表、水泵等 水力计算模型:如管网水力模型、水力平衡模型等 水力计算方法:如伯努利方程、连续方程、能量守恒方程等
管道阻力系数的 取值范围一般为 0.01-0.05
连续方程:描述管道中水流的连续性 伯努利方程:描述管道中水流的能量守恒 雷诺数:描述管道中水流的湍流特性 摩阻系数:描述管道中水流的阻力特性 流量公式:结合以上公式,计算管道中的流量
公式:Hf = K * (Q^2 /
D^5) * L
其中,Hf为 管道水头损 失,K为管道 水头损失系 数,Q为管 道流量,D为 管道直径,L 为管道长度
某大型住宅小区给排水管网水力 计算
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某工业园区排水管网水力计算
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某城市污水处理厂排水管网水力 计算
计算方法:采用水力计算软件进行模拟计算
计算结果:得到管网水力计算结果,包括流量、压力、流速等参数

给水管网水力计算方法步骤

给水管网水力计算方法步骤

给水管网水力计算
1.确定给水管网各管段的管径
给水管道的流速控制范围:
1、对于生活或生产给水管道,一般采用1.0~1.5m/s,不宜大于2.0m/s,当有防噪声要求,且管径小于或等于25mm时,生活给水管道内的流速可采用0.8~1.0m/s;
2、消火栓给水管道的流速不宜大于2.5m/s;
3、其自动喷水灭火系统给水管道的流速不宜大于5m/s,其配水支管在特殊情况下不得大于10m/s。

2.给水系统水压的确定
H=H1+H2+H3+H4
H1——引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压;
H2——引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的沿程与局部阻力水头损失之和;
H3——水表的水头损失;
H4——配水最不利点所需的流出水头。

3.水力计算方法和步骤
1、根据综合因素初定给水方式;
2、根据建筑功能、空间布局及用水点分布情况,布置给水管道,并绘制出给水平面图和轴侧草图;
3、绘制水利计算表格;
4、根据轴侧图选择配水最不利点,确定计算管路;
5、以流量变化处为节点,从配水最不利点开始,进行节点编号,并标注两节点间的计算管段的长度;
6、按建筑的性质选择设计秒流量的计算公式,计算各管道的设计秒流量;
7、根据设计秒流量,考虑流速,查水利计算表进行管网的水利计算,确定管径,并求出给水系统所需压力;
8、校核(H0≥H;H0略<H ;H0远<H )
9、确定非计算管路各管径。

02-4给水管网的水力计算

02-4给水管网的水力计算

第2章建筑内部给水系统2.4给水管网的水力计算在求得各管段的设计秒流量后,根据流量公式,即可求定管径:给水管网水力计算的目的在于确定各管段管径、管网的水头损失和确定给水系统的所需压力。

υπ42dq g =πυgq d 4=式中 q g ——计算管段的设计秒流量,m 3/s ;d j ——计算管段的管内径,m ;υ——管道中的水流速,m/s 。

(2-12)当计算管段的流量确定后,流速的大小将直接影响到管道系统技术、经济的合理性,流速过大易产生水锤,引起噪声,损坏管道或附件,并将增加管道的水头损失,使建筑内给水系统所需压力增大。

而流速过小,又将造成管材的浪费。

考虑以上因素,建筑物内的给水管道流速一般可按表2-12选取。

但最大不超过2m/s。

工程设计中也可采用下列数值: DN15~DN20,V =0.6~1.0m/s ;DN25~DN40,V =0.8~1.2m/s 。

生活给水管道的水流速度 表2-122.4.2 给水管网和水表水头损失的计算2.4.2 给水管网和水表水头损失的计算给水管网水头损失的计算包括沿程水头损失和局部水头损失两部分内容。

1. 给水管道的沿程水头损失(2-13)——沿程水头损失,kPa;式中 hyL——管道计算长度,m;i——管道单位长度水头损失,kPa/m,按下式计算:2.4 给水管网的水力计算2.4.2 给水管网和水表水头损失的计算式中i——管道单位长度水头损失, kPa/m ;dj——管道计算内径,m;q g——给水设计流量,m3/s;Ch——海澄-威廉系数:塑料管、内衬(涂)塑管C h = 140;铜管、不锈钢管C h = 130;衬水泥、树脂的铸铁管C h = 130;普通钢管、铸铁管Ch = 100。

(2-14)设计计算时,也可直接使用由上列公式编制的水力计算表,由管段的设计秒流量,控制流速在正常范围内,查出管径和单位长度的水头损失。

“给水钢管水力计算表”、“给水铸铁管水力计算表”以及“给水塑料管水力计算表”分别见附表2-1、附表2-2和附表2-3。

管网水力计算

管网水力计算

管段方程组解法 原理:直接联立求解 J-S 个连续性方程和 L 个能量方程,求出 P =L+J-S 个管段流量。
具体步骤: ① 对能量方程进行线性化处理; ② 给定流量初值并计算线性系数; ③ 解线性方程求出管段流量; ④ 根据所得流量计算线性系数并重新求解管段流量直到误差符合
要求。
Q1
q12
1 ( H10

H1,
H
0 2

H 2 ,,
H
0 J S

H J S
)

0
2 (H10

H1,
H
0 2

H 2 ,,
H
0 J S

H J S
)

0

J S
(H10

H1,
H
0 2

H 2 ,,
H
0 J S

H J S
)

0
将函数在分配流量上展开,并忽略高阶微量:
450
450×0.0358=111
650
650×0.0358=23.27
230
230×0.0358=8.23
190
190×0.0358=80
205
205×0.0358=7.34
2425
881
5.节点流量:
节点 0 1 2 3 4 5 6 7 8
合计
节点流量(L/s) 0.5×10.74=5.37 0.5×(10.74+5.37+111)=111 0.5×(5.37+8.95) =7.16 0.5×8.95=4.48 0.5×(111+23.27+8.23)=23.80 0.5×(8.23+80)=7.52 0.5×(80+7.34)=7.07 0.5×7.34=3.67 0.5×23.27=11.63

太阳能集热工程,管网的水力计算

太阳能集热工程,管网的水力计算

太阳能集热工程,管网的水力计算管网的水力计算(1)管网热水流速的确定。

热水管道内的流速,宜按照表1来选用。

(1) 表1公称直径DN/mm 15---20 25---40 ≧50流速/ (m/s) ≦0.8 ≦1.0 ≦1.2(2) 热水管道阻力的确定。

热水管道的沿程水头损失可按照表2来计算,管道的计算内径应考虑结垢和腐蚀引起过水断面缩小的因素。

I= 105Ch-1.85 Di- 4.87 Qg-1.85式中I-------- 管道单位长度水头损失,kPa/mDi------ 管道计算内径,m;Qg----- 热水设计流量,m3/s;Ch-------- 海澄—威廉系数,各种塑料管、内衬(涂)塑管Ch =140;铜管、不锈钢管Ch =130 ;衬水泥、树脂的铸铁管Ch =130;普通钢管、铸铁管Ch =100.1. 热水管道的配水管的局部水头损失,宜按照管道的连接方式,采用管(配)件当量长法计算。

当管道的管(配)件当量长度资料不足时,可以按照下列管件的连接状况,按管网的沿程水头损失的百分数取值。

A:管(配)件内径与管道内径一致,采用三通分水时,取25%--30%;采用分水器时,取15%---20%。

B:管(配)件的内径略大于管道内径,采用三通分水时,取50%--60%;采用分水器分水时,取30%--35%。

C: 管(配)件内径略小于管道内径,管(配)件的插口插入管口内连接,采用三通分水时,取70%---80%; 采用分水器分水时,取35%---40%。

(备注:螺纹接口的阀门和管件的摩阻损失当量长度可参照GB50015---2003 《建筑给水排水设计规范》附录B选用)2. 热水管道上附件的局部阻力可参照以下计算A: 管道过滤器的局部水头损失,宜取0.01MpaB:管道倒流防止器的局部水头损失,宜取0.025---0.04 Mpa。

C:水表的水头损失,应按照选用产品所给定的压力损失值来计算。

在未确定具体产品时,可按照下列情况取用:住宅的入户管上的水表,宜取0.01 Mpa;建筑物或小区引入管上的水表,宜取0.03 Mpa。

3.3城市污水管网水力计算

3.3城市污水管网水力计算

解:
1 I v R I n n
dv 0 d
2 3
1 2
1 2
sin d 4 (1 )
2 3


257 0 30 /
257 0 30 / h sin sin 0.81 D 4 4
2 2

★例1.已知流量q管径D和流速v,求充满度h/D和水力坡度I
1.54m D=300mm 44.22m
h/D=0.55
Q=40L/s
46.06m
L=240m
地面坡度i=0.0024
1.54m
若管顶平接

D=300mm
44.22m

h/D=0.55 水面平接
• 解:由于上游管段的覆土厚度较大,设计管段
坡度应尽量小于地面坡度以减少管段埋深。
(1)试算D=300mm,

水 深 h
管 径 D
D D ( ) 2 (h ) 2 2 2 2 h (1 h ) sin D 2 D D 2
三、水力要素
2.用充盈角表示
1、按充满度表示
充盈角

水 深 h
管 径 D
D2 A ( sin ) 8 D 2 1 h D2 h h h cos (1 2 ) (1 2 ) (1 ) 4 D 2 D D D
二、基本公式(按均匀流)
1 q AR 3 I 2 nm
vC 1 Ri R 6 n
1
2
1
1 Ri R 3 I 2 n
2
1
充盈角

水 深 h
管 径 D
几何关系
cos

2

给水管网水力计算-给水管网水力计算

给水管网水力计算-给水管网水力计算

根据管道的连接方式,采用管(配)件当量长度计算法
管(配)件当量长度:
管(配)件产生的 等于 同管径某一长度管道
局部水头损失大小
产生的沿程水头损失
则: 该长度即为该管(配)件的当量长度。
螺纹接口的阀门及管件的摩阻损失当量长度,见阀门和螺纹 管件的摩阻损失的当量长度表 。
阀门和螺纹管件的摩阻损失的 当量长度表点击查看
流量(Qmax )的1/2 。
(3)分界流量(Qt):
水表误差限改变时的流量,其数值是公称流量的函数。
后退
前进
水表的常用术语
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(4)最小流量(Qmin ):
水表在规定误差限内使用的下限流量,其数值是公称流 量的函数。
(5)始动流量(Qs):
水表开始连续指示时的流量,此时水表不计示值误差。 但螺翼式水表没有始动流量。 (6)流量范围:
流量范围 压力损失 示值误差限
后退
前进
水表的常用术语
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(1)最大流量(Qmax ):
水表在规定误差限内使用的上限流量。在最大流量时,水 表只能短时间使用而不至损坏。此时旋翼式水表的水头损失为 100kPa ,螺翼式水表的水头损失为10kPa 。
(2)公称流量(Qn):
水表在规定误差限内允许长期通过的流量,其数值为最大
不同材质管径 流速控制范围表
点击查看
v——管道中的水流速, m/s。
建筑物内的给水管道中不同材质管径流速控制范围可按不 同材质管径流速控制范围表选取。但最大不超过2m/s 。
后退
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1.7 给水管网的水力计算
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2 h S l Q fi 0i i i i 1 i 1 n n
(3)按初拟流量,水头损失闭合差不为0时,在各环路 加入校正流量 。 Q h
Q
fi
Qi (4)加入校正流量后,计算各段水头损失,求闭合差, 直至水头损失闭合差满足要求。
2
h fi
当初拟流量不满足ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ合条件时,各环路加入校正 流量 Q ,则
(3)水电站压力管道水击在压力管道适当部位,修建 调压室.
p cv0 g g
本章重点 (1)孔口出流的水力特征、流量的计算。 (2)管嘴出流的水力特征、流量的计算、管嘴 出流的工作条件? (3)短管、长管的定义。 (4)短管的水力计算(虹吸管、倒虹吸管、水泵吸 水管、路基涵管) (5)长管的水力计算(串联、并联管路) (6)水击现象 (7)预防水击的措施。
hf 1 1.84 1.17 0.17 0.5m
h f 2 3.10 0.17 0.26 1.84 1.26m
(3)加入校正流量,调整分配流量。 列表计算
1
h fi Q h fi 2 Qi
管段 第一次 分配流 量
+30 -24 -6
环号
h fi (m)

+1.84 -1.17 -0.17 +0.5 +3.19 +0.17 -0.26 -1.84 +1.26
-1.81
-1.81 -1.81 3.75-1.81
28.19 -25.81 -4.06
2
1-2 2-3 3-4 4-1

+30 +6 -18 -50
-3.75
-3.75 -3.75+1.81 -3.75 -3.75
(2)扩建工程 条件:水塔高度或干管节点压头已知,即 Q, H z , Z0 , h f 已经确定,设计管线管径。
因为水塔高度已定,若用经济流速确定管径,往往 达不到供水要求。
计算步骤:
1.计算各枝的平均水力坡度
J (Ht Zt ) (Z0 H z )/ l
2.找出 J min ,把此管线作为控制分干线设计,该干
h fi / Qi
0.0613 0.0488 0.0283 0.1380 0.0890 0.0283 0.0140 0.0368 0.168
Q
各管段校正 二次分配 流量 流量
h fi
1.64 -1.34 -0.08 +0.22 2.61 0.08 -0.37 2.10 0.22
1
2-5 5-3 3-2
7.6.3 停泵水击: 在水泵运行时,因突然断电,或是违反操作 规程停泵,底阀关闭,产生水击。 会造成底阀破碎甚至管道破裂。
7.6.4
水击压强的计算
●关闭阀门时间
Ts
●水击相长
●水击周期 T 4l c
●直接水击 ●间接水击
2l T c

Ts T Ts T
(效果与 Ts 0 相同
●间接水击压强计算公式
●直接水击压强计算公式 水击波传播速度 C=1000m/s
cv0 p g g
p cv0 T g g Ts
7.6.5 水击危害的预防措施 (1)限制管中流速
(2)停泵水击。 严格操作规程。在需要停泵之前,先关闭出口阀 门,实行闭阀停车。 为防止突然断电造成事故,可在压水管安装水 击消除阀或回止阀。
ve 0.8 ~ 1.0m / s
ve 1.0 ~ 1.4m / s
D 100 ~ 400mm
D 400mm
1. 枝状管网计算原则 (1)新建工程 条件:已知地形、管长、管材、用户位置、用水量、自 由水头(服务水头) 未知量:水塔高、管径?
步骤:
1.确定管径与比阻:管径按规范确定(略大)。
32.25 4.06 -21.75 -53.75
7.6
7.6.1 水击现象
有压管中的水击
在有压管中,因某种原因(水电站甩负荷、水泵 运行时突然关闭时),水流流速突然变化,压强随之 产生急剧变化(交替升降),压强交替变化如同用锤 子击打管壁,严重时造成管道破裂,这种现象称为水 击(水锤)。
7.6.2
水击传播过程
(1)
l 0t c
(增压逆波)
流体被压缩、管道膨胀 C=1000m/s
v0 0
p0 p0 p g g g 水击波C向左传播,
(2 )
l 2l (减压顺波) t c c
v 0 v0 流体恢复原状、管道恢复原状
p0 p p0 g g g 水击波C向左传播
线上各管段水头损失均匀分配,即水力坡度一定,

J

计算个管段比阻。
2 2
h f S0lQ J S0Q
在按比阻值,查表确定管径.
J S0i 2 Qi
3.控制干线管径确定后再确定各分支管径,方法同1、2步。
2. 环状管网水力计算
规律:
管段数 n ,节点数 nP , g
环数 nk
未知量:(管径) ng
4Q d ve
查表确定比阻
n
2. 按分支计算 3.确定水塔高度
h f s0i li Qi2
i 1
注意修正。
H t Zt Z 0 H z h f
H t Z 0 H z h f Zt

z0 , H z , h f 之和最大的那一条管道为控制点.
如下,求各管段的流量(闭合差小于0.5m)。
环号 管段 长度(m) 直径(mm)
1 2
2-5 5-3 3-2 1-2 2-3 3-4 4-1
220 210 90 270 90 80 260
200 200 150 200 150 200 250
解: (1)初拟各管段流量
(2)计算各段水头损失,求闭合差。
ng nk np 1
,(各管中流量) ng
共计:2 ng 个。 可列方程:依连续性原理,对于各节点 Q 0 可列,
(nP 1) 个有效方程。各环水头损失闭合差
h f 0 可列
nk 个方程。
可列方程总共:
nk n p 1
哈代-克罗斯(Hardy-Crss)法: (1)根据各节点流量平衡条件(连续性方程),初拟各 管段流量。 (2)按初拟流量,计算各段水头损失,求各环闭合差。
(3) 2l
3l t c c
p0 p p 0 g g g
(减压逆波) 流体膨胀、管道被压缩
v0 v 0
水击波C向左传播
(增压顺波)
(4)
3l 4l t c c v 0 v0
流体恢复原状、管道恢复原状 水击波C向右传播
p0 p p0 g g g
hfi hfi S0ili (Qi Q)
各管段展开,并略去高阶微量: 即
2
Q h fi h fi S0i li Q 2Soi li Qi Q S0i li Q (1 2 ) Qi
2 i 2 i
加入校正流量后,期望满足闭合条件,则
(hfi hfi ) hfi 2 S0iliQi Q 0
7.5.6
枝状管网:
管网水力计算基础
环状管网:
概念:
经济流速
水塔低:管径大,管材费用高,运营费(电)低。 水塔高:管径小,管材费用低,运营费(电)高 。 进行经济比较: 水塔建设费+管材费+泵站造价 +运营费用 +施工费=总建设费
结合技术资料,一般情况,先进行初设估算
经济流速 当 直径 当 直径
ve
Q h fi 2 S0i li Qi h fi Qi2 2 S0i li Qi
h fi Q h fi 2 Qi
举例
3 水平布置的两环管网,已知用水量 Q4 0.032m , /s
Q5 0.054m3 / s 。各管段均为铸铁管,长度及管径列表
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