(完整版)水力计算
(整理)给水部分水力计算
2.2给水系统2.2.1 给水用水定额及时变化系数本设计建筑用水主要为住宅部分和商场卫生间。
因为本商住楼一层商业区用水量由市政供水管网直接供水，住宅区采用水泵并联分区供水的方式。
参考《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）的有关规定的用水量标准及时变化系数，本设计中采用的用水量标准见表2-1：用水量表2-1序号用水类别用水量标准使用单位数使用时间时变化系数1 住宅200L/人.d 476人12 2.52 商场6L/m2.d 1210m224 1.5 注：在此住宅用水人数是按每套房 3.5 人计2.2.2 最高日用水量Q d=m·q d�式中：Q d——最高日用水量，L/d；m——用水单位数；q d——最高日生活用水定额，(L/人·d）则：Q d1=m1·q d1=476×200=95200L/s=95.2m3/dQ d2=m2·q d2=1210×6=7260L/s=7.26m3/d未预见用水量按总用水量的10%计算，即：Qd'=10%×(Q d1+Q d2)=(95.2+7.26)=10.25m3/d2.2.3则本建筑的最高日用水量为：Q d=Q d1+Q d2+Q d'=95.2+7.26+10.25=112.71m3/dQ h=K h·Q p式中：Q h——最大小时用水量，m3/h；K h ——小时变化系数；Q p ——平均小时用水量，m3/h 。
则：Q h1=K h1·Q p1=2.5×95.2÷24=9.58m3/hQ h2=K h2·Q p2=1.5×7.26÷24=0.45m3/hQ'=10%（Qh1+Q h2）=(Q h1+Q h2)=10%(9.58+0.45)=1.00m3/hQ h=Q h1+Q h2+Q'=9.58+0.45+1.00=11.00m3/h2.2.4设计秒流量进行给水管网最不利管段的水力计算，目的是算出各管段的设计秒流量，各管段的长度，计算出每个管段的当量数，进而根据水力计算表查出各管段的管径，每米管长沿程水头损失，计算管段沿程水头损失，最后算出管段水头损失之和，进而根据水头损失算出所需压力。
(完整版)涵管水力计算书
63.727
0.5936
4.3791
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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。
(完整版)水力计算
室内热水供暖系统的水力计算本章重点• 热水供热系统水力计算基本原理。
• 重力循环热水供热系统水力计算基本原理。
• 机械循环热水供热系统水力计算基本原理。
本章难点• 水力计算方法。
• 最不利循环。
第一节热水供暖系统管路水力计算的基本原理一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦，就要损失能量；而当流体流过管道的一些附件 ( 如阀门、弯头、三通、散热器等 ) 时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量。
前者称为沿程损失，后者称为局部损失。
因此，热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用下式表示：Δ P ＝Δ P y + Δ P i ＝R l + Δ P i Pa 〔 4 — 1 〕式中Δ P ——计算管段的压力损失， Pa ；Δ P y ——计算管段的沿程损失， Pa ；Δ P i ——计算管段的局部损失， Pa ；R ——每米管长的沿程损失， Pa ／ m ；l ——管段长度， m 。
在管路的水力计算中，通常把管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。
任何一个热水供暖系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。
每米管长的沿程损失 ( 比摩阻 ) ，可用流体力学的达西．维斯巴赫公式进行计算Pa/m （ 4 — 2 ）式中一一管段的摩擦阻力系数；d ——管子内径， m ；——热媒在管道内的流速， m ／ s ；一热媒的密度， kg ／ m 3 。
在热水供暖系统中推荐使用的一些计算摩擦阻力系数值的公式如下：( — ) 层流流动当 Re ＜ 2320 时，可按下式计算；（ 4 — 4 ）在热水供暖系统中很少遇到层流状态，仅在自然循环热水供暖系统的个别水流量极小、管径很小的管段内，才会遇到层流的流动状态。
( 二 ) 紊流流动当 Re ＜ 2320 时，流动呈紊流状态。
在整个紊流区中，还可以分为三个区域：• 水力光滑管区摩擦阻力系数值可用布拉修斯公式计算，即（ 4 — 5 ）当雷诺数在 4000 一 100000 范围内，布拉修斯公式能给出相当准确的数值。
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。
水力计算
水力计算<热能工程设计手册>一。
基础知识及数据：1>. 1W=1J/S=3600J/H; 1GJ=109J; 1CAL=4.2J; kcal（千卡）即大卡；2>. 热水管道当管径≤DN150时选用直焊缝钢管Q235B；当管径≥DN200时，选用螺旋焊缝钢管管Q235B3>. 一吨蒸汽每小时释放6*105KCAL的热量4>. 确定最不利点:最远点5>. 热水热网主干线的平均比压降:30---80帕/米6>. 蒸汽热网单位长度压力损失宜采用100帕/米以下7>. 采暖用户按每平方米需50W的热量计算KCAL8>.高温水管网供回水设计温度分别为100度和50度，供回水温差为50度低温水管网供回水设计温度分别为65度和50度，供回水温差为15度9>. PMS25意味机组相当于一个2.5MW的用户10>.蒸汽管道当管径≤DN150时选用无缝钢管20#钢；当管径≥DN200时选用螺旋焊缝钢管Q235B11>.20号钢的线膨胀系数取0.01278毫米/米*度12>.计算温度一般取介质的工作温度二.热水热网水力计算:1>. 流量(Q)的计算: ( 假定采暖用户的面积为S平方米) ,则流量为:50*3600*SQ=1.05*-------------------(t/h)帕4.2*供回水温差*1062>.根据流量及比压降由表4--27查得管道直径*. 实际应用时，根据外网设计要求中所规定的设计供水量及用户面积计算出高温热水管线（或低温热水管线）的设计供水量，再根据表4—27查得高温热水管线（或低温热水管线）的管径。
三.蒸汽热网水力计算:*.电厂外供的蒸汽（气轮机中的一抽蒸汽）压力为1.05兆帕=10.5公斤/平方厘米；，末端选0.7兆帕、0.8兆帕、... ...（视离开电厂的距离而定）*.电厂外供的蒸汽（一抽）为饱和蒸汽（1.05兆帕300度），进入气轮机的蒸汽为过热蒸汽（5.0兆帕450度）。
水力计算文档
水力计算概述水力计算是一种重要的工程计算方法，用于分析和预测水流的行为。
在各种水利工程中，如河道、水坝、管道、泵站等设计过程中都需要进行水力计算，以确保工程的安全和有效运行。
水流基础知识在进行水力计算之前，了解以下几个基础概念是必要的：•流量（Q）：水流过单位时间的体积。
一般以立方米/秒（m³/s）作为单位。
•流速（v）：单位时间内流经的断面的体积与截面积之比。
单位为米/秒（m/s）。
•水头（H）：流体在某一点的总能量。
水头通常由液位高度（z）、动能（v²/2g）和压力能（P/ρg）组成，其中P为压力，ρ为水的密度，g为重力加速度。
水力计算方法在进行水力计算时，常用的方法包括：流量计算流量计算是水力计算中最基础的部分，通常采用以下公式计算：Q = A * v其中，Q为流量，A为断面面积，v为流速。
通过测量流速和断面面积，可以计算出流量。
水压计算在水力计算中，对于某一点的压力，可以使用以下公式计算：P = ρ * g * z其中，P为压力，ρ为水的密度，g为重力加速度，z为液位高度。
通过测量液位高度和知道水的密度，可以计算出压力。
水头是水力计算中非常重要的概念，可以通过以下公式计算：H = P/ρg + z + v²/2g其中，H为水头，P为压力，ρ为水的密度，g为重力加速度，z为液位高度，v为流速。
通过测量压力、液位高度和流速，可以计算出水头。
水力计算在水利工程中的应用水力计算在水利工程中有着广泛的应用，具体包括但不限于以下几个方面：河道设计在河道设计中，水力计算用于确定河道的流量和水头分布。
通过计算河道的水力特性，可以调整河道的断面形状和尺寸，以便更好地满足设计要求。
水坝的设计需要考虑水流对坝体的冲击力和稳定性。
水力计算可以用于评估坝体的稳定性，并确定合理的坝型和坝体尺寸。
管道设计在管道设计中，水力计算用于确定管道的流量和压力损失。
通过计算管道的水力特性，可以选择适当的管径和斜率，以确保管道系统的有效运行。
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、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与发电机组效率系数),小型水库发电一般为0、6—0、7。
水力计算书
给水水力计算书本计算按照建筑给水排水设计规范 （GB 50015-2003）（2009版）进行计算。
一、参量所选建筑类别为住宅I 。
所选管材为钢塑复合管(SP)。
采用平均出流概率法计算。
二、计算公式：1：计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：%10036002.000⨯=T N mK q U g h式中 U 0 － 生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%）；q 0 － 最高用水日的用水定额； m － 每户用水人数； K h － 小时变化系数；N g － 每户设置的卫生器具给水当量数； T － 用水时数（h ）； 0.2 一 一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s ）。
2：计算卫生器具给水当量的同时出流概率：%100)1(149.0⨯-+=gg c N N U α式中U － 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）； αc － 对应于不同U0的系数；N g － 计算管段的卫生器具给水当量总数。
3：计算管段的设计秒流量g g N U q ⨯⨯=2.0 式中q g － 计算管段的设计秒流量（L/s ）；U － 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）； N g － 计算管段的卫生器具给水当量总数。
4：塑料管材水力坡度及流速 A ：774.4774.100915.0jd Q i =2273.1jd Qv = 式中i － 水力坡降；d j － 管子的计算内径； v － 平均水流速度；B ：实际水力坡度 i K i *'1= 实际水流速度 v K v *'2=式中K 1 － 修正系数；。
K 2 － 修正系数；三、管道水力计算表3.最高日，最大时用水量计算按照建筑给水排水设计规范（GB 50015-2003）（2009版）进行计算最高日用水量=用水定额×数量÷1000最大小时用水量=最高日用水量×变化系数÷用水时间平均时用水量=最高日用水量÷用水时间消火栓系统水力计算书选用喷口直径为19mm的水枪，水枪系数φ=0.0097；充实水柱取Hm=12m。
完整版流量及管径、压力、流速之间关系计算公式
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时，水管路，压力常有为 0.1--0.6MPa ，水在水管中流速在 1--3 米/ 秒，常取 1.5 米/ 秒。
流量 = 管截面积 X 流速 =0.002827X 管内径的平方 X 流速 (立方米 / 小时 )。
其中，管内径单位： mm ，流速单位：米 / 秒，饱和蒸汽的公式与水相同，可是流速一般取 20--40 米/ 秒。
水头损失计算 Chezy公式这里：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）依照需要也可以变换为其他表示方法 :Darcy-Weisbach公式由于这里：h f——沿程水头损失（mm3/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/s2）水力计算是输配水管道设计的核心，其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下，经过水力计算优化设计方案，选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失，而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的 5~10% ，因此本文主要研究、商议管道沿程水头损失的计算方法。
管道常用沿程水头损失计算公式及合用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功耗资的能量，不一样的水流流态，依照不一样的规律，计算方法也不一样样。
输配水管道.态都处在紊流区，紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又依照阻力特色划分为水力圆滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有合用范围和条件，一般都以水流阻力特色区划分。
水流阻力特色区的鉴识方法，工程设计宜采用数值做为鉴识式，目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数，依照水流阻力特色区划分如表 1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数阻力特色合用条件水力公式、摩阻系数区水力圆滑>10区（1）紊流过渡 10<区<500（2）表 1符号意义雷诺数h：管道沿程水头损失v：平均流速d：管道内径γ：水的运动粘滞系数λ：沿程摩阻系数：管道当量粗糙度q：管道流量紊流粗糙>500Ch：海曾 -威廉系数区C：谢才系数R：水力半径n：粗糙系数i：水力坡降l：管道计算长度达西公式是管道沿程水力计算基本公式，是一个半理论半经验的计算通式，它合用于流态的不一样区间，其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算，克列布鲁克公式考虑的因素多，合用范围宽泛，被认为紊流区λ的综合计算公式。
水力计算表
已知：
Q—流量（m3/s）
Q= 8.75
（升/s）
D—管道的计算内径（m） D= 0.1308
结果:
L= 600 V= i= h1= h2= Hij=
(m)
0.652 (m/s) 0.003 (m) 2.023 (m) 0.202 (m) 2.225 (m)
1(m3/s)=1（升/s）/1000
反算Q=
(头) 范》
b1= H= 1.4 18.5856 12
7.28 9.36
0.800000
b2=
0.40000
0.01840 2120.000 74.000 0.0736 1.44475
R^(1/6)= 局部水头损失系数和
自动计算Q=
0.51381 1.00000
0.00614
注：红色为需输入数据，蓝色为计算结果；计算损耗不用输入Q
壁厚mm 2.30000 2.30000 3.00000 3.70000 4.60000 5.80000 6.80000 8.20000 10.00000 14.60000 18.20000 22.70000 28.60000
内径mm 15.4 20.4 26 32.6 40.8 51.4 61.4 73.6 90 130.8 163.6 204.6 257.8
浆砌条石 （块石）
m3
7.056
h2--局部水头损失(m) V--流速(m/s)
管道的计算内径（m） (m)
(m3/s)=1（升/s）/1000 0.00875
4.136259
0.0023
69.61539
h2--局部水头损失(m) V--流速(m/s)
管道的计算内径（m） (m)
第一课水力计算及实例讲解
精品课件！
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民用户一般直接套用水力计算图表即可，小于2000 户的负荷多采用燃具同时工作系数法来确定计算流量， 大于2000户的多采用高峰系数法来确定计算流量。
管道允许阻力降△Pd＝0.75Pn＋150 Pn－低压灶具的额定用气压力（Pa），要根据不同气种、
不同灶具来确定。
天然气灶具一般为2000Pa，故△Pd＝1650Pa，旧燃规里 根据经验把1650划分成庭院＋户内各分别占多少帕， 新规范里没有明确提出，只是要求分配时要根据情况， 经技术经济比较后确定。
对于高层民用户采用二次调压供气时，应根据低低压调 压器的进口压力范围来确定一二级调压间管道的允许阻 力降。
高差大时，水力计算中应考虑附加压力的影响。
1、设备负荷计算。
要根据燃气压力、温度、热值换算工况流量。需要注意 的是标准状态的定义。商业贸易中所说的标准状态一般 是“20℃、1标准大气压”，而 “0℃、1标准大气压” 的标准状态的概念是用在实验室里的，这就需要在引用 基础参数时查看当地供气公司提供的燃气参数的标注状 态。同时我们计算用的热值应是燃气低热值，而非高热 值，两者的区别就是：高热值多了燃烧产物冷凝成液态 所放出的热量，目前这部分热量在日常生活中是不能利 用的，所以在负荷计算中不能套用高热值。
Re 2100 65 Re 105
p l
1.9106 (1
11.8Q 7104 dv 23Q 105 dv )
Q2 d5
T T0
3、湍流状态（Re＞3500） ⑴ 钢管（PE管计算公式同钢管）：
λ 0.11( K 68 )0.25 d Re
p l
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。
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室内热水供暖系统的水力计算本章重点? 热水供热系统水力计算基本原理。
? 重力循环热水供热系统水力计算基本原理。
? 机械循环热水供热系统水力计算基本原理。
本章难点? 水力计算方法。
? 最不利循环。
第一节热水供暖系统管路水力计算的基本原理一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦，就要损失能量；而当流体流过管道的一些附件 ( 如阀门、弯头、三通、散热器等 ) 时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量。
前者称为沿程损失，后者称为局部损失。
因此，热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用下式表示：Δ P ＝Δ P y + Δ P i ＝R l + Δ P i Pa 〔 4 — 1 〕式中Δ P ——计算管段的压力损失， Pa ；Δ P y ——计算管段的沿程损失， Pa ；Δ P i ——计算管段的局部损失， Pa ；R ——每米管长的沿程损失， Pa ／ m ；l ——管段长度， m 。
在管路的水力计算中，通常把管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。
任何一个热水供暖系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。
每米管长的沿程损失 ( 比摩阻 ) ，可用流体力学的达西．维斯巴赫公式进行计算Pa/m （ 4 — 2 ）式中一一管段的摩擦阻力系数；d ——管子内径， m ；——热媒在管道内的流速， m ／ s ；一热媒的密度， kg ／ m 3 。
在热水供暖系统中推荐使用的一些计算摩擦阻力系数值的公式如下：( — ) 层流流动当 Re ＜ 2320 时，可按下式计算；（ 4 — 4 ）在热水供暖系统中很少遇到层流状态，仅在自然循环热水供暖系统的个别水流量极小、管径很小的管段内，才会遇到层流的流动状态。
( 二 ) 紊流流动当 Re ＜ 2320 时，流动呈紊流状态。
在整个紊流区中，还可以分为三个区域：? 水力光滑管区摩擦阻力系数值可用布拉修斯公式计算，即（ 4 — 5 ）当雷诺数在 4000 一 100000 范围内，布拉修斯公式能给出相当准确的数值。
? 过渡区流动状态从水力光滑管区过渡到粗糙区 ( 阻力平方区 ) 的一个区域称为过渡区。
过渡区的摩擦阻力系数值，可用洛巴耶夫公式来计算，即（ 4 — 6 ）过渡区的范围，大致可用下式确定：Re 1 =11 或＝ 11 m/s (4 — 7)Re 2 =445 或=445 m/s （ 4 — 8 ）式中、 Re 1 ——流动从水力光滑管区转到过渡区的临界速度和相应的雷诺数值；、 Re 2 ——流动从过渡区转到粗糙区的临界速度和相应的雷诺数值。
3. 粗糙管区（阻力平方区）在此区域内，摩擦阻力系数值仅取决于管壁的相对粗糙度。
粗糙管区的摩擦阻力系数值，可用尼古拉兹公式计算（ 4 — 9 ）对于管径等于或大于 40mm 的管子，用希弗林松推荐的、更为简单的计算公式也可得出很接近的数值：（ 4 — 10 ）此外，也有人推荐计算整个紊流区的摩擦阻力系数值的统一的公式。
下面介绍两个统一的计算公式——柯列勃洛克公式 (1 — 11) 和阿里特苏里公式 (4 — 12) 。
（ 4 — 11 ）（ 4 — 12 ）室内热水供暖系统的水流量 G ，通常以 kg ／ h 表示。
热媒流速与流量的关系式为m/s （ 4 — 13 ）式中 G ——管段的水流量， kg ／ h 。
管段的局部损失，可按下式计算：Pa (4 — 15)式中——管段中总的局部阻力系数。
二、当量局部阻力法和当量长度法在实际工程设计中，为了简化计算，也有采用所谓“当量局部阻力法”或“当量长度法”进行管路的水力计算。
当量局部阻力法 ( 动压头法 ) 当量局部阻力法的基本原理是将管段的沿程损失转变为局部损失来计算。
设管段的沿程损失相当于某一局部损失，则(4 — 16)式中——当量局部阻力系数。
当量长度法当量长度法的基本原理是将管段的局部损失折合为管段的沿程损失来计算。
如某一管段的总局部阻力系数为，设它的压力损失相当于流经管段l d 米长度的沿程损失，则m （ 4 — 20 ）式中l d 一一管段中局部阻力的当量长度， m 。
水力计算基本公式 (4 — 1) ，可表示为：Pa (4 — 21)式中l zh ——管段的折算长度， m 。
当量长度法一般多用在室外热力网路的水力计算上。
第二节重力循环双管系统管路水力计算方法和例题如前所述，重力循环双管系统通过散热器环路的循环作用压力的计算公式为Pa (4 — 24)式中——重力循环系统中，水在散热器内冷却所产生的作用压力， Pa ；g ——重力加速度， g ＝ 9.81m /s 2 ；H ——所计算的散热器中心与锅炉中心的高差， m ；、一供水和回水密度， kg ／ m 3 ；一水外循环环路中冷却的附加作用压力， Pa 。
应注意：通过不同立管和楼层的循环环路的附加作用压力值是不同的，应按附录 3-2 选定。
重力循环异程式双管系统的最不利循环环路是通过最远立管底层散热器的循环环路，计算应由此开始。
[ 例题 4-1] 确定重力循环双管热水供暖系统管路的管径 ( 见图 4 — 1) 。
热媒参数：供水温度= 95 ℃，回水温度＝70 ℃。
锅炉中心距底层散热器中心距离为 3m ，层高为 3m 。
每组散热器的供水支管上有一截止阀。
[ 解 ] 图 4 —1 为该系统两个支路中的一个支路。
图上小圆圈内的数字表示管段号。
圆圈旁的数字：上行表示管段热负荷 (W) ，下行表示管段长度 (m) 。
散热器内的数字表示其热负荷 (W) 。
罗马字表示立管编号。
计算步骤：1 ．选择最不利环路由图 4 —1 可见，最不利环路是通过立管 I 的最底层散热器 I l (1500W) 的环路。
这个环路从散热器 I l 顺序地经过管段①、②、③、④、⑤、⑥，进入锅炉，再经管段⑦、⑧、⑨、⑩、 11 12 13 14 15 16 进入散热器Ⅰ 1 。
2 ．计算通过最不利环路散热器 I l 的作用压力，根据式 (4 — 24)Pa根据图中已知条件：立管 I 距锅炉的水平距离在 30 一 50m 范围内，下层散热器中心距锅炉中心的垂直高度小于 15m 。
因此，查附录 3 — 2 ，得＝ 350Pa 。
根据供回水温度，查附录 3-1 ，得=977.81kg/m 3 , =961.92 kg/m 3 , 将已知数字代入上式，得3 ．确定最不利环路各管段的管径 d 。
(1) 求单位长度平均比摩阻根据式 (4 — 23)式中——最不利环路的总长度， m ；=2+8.5+8+8+8+8+15+8+8+8+8+11+3+3= 106.5m——一沿程损失占总压力损失的估计百分数；查附录 4 — 6 ，得=50% 将各数字代入上式，得Pa/m(2) 根据各管段的热负荷，求出各管段的流量，计算公式如下：kg/h式中 Q ——管段的热负荷， W ；——系统的设计供水温度，℃ ——系统的设计回水温度，℃ (3) 根据 G 、 R pj ，查附录表 4 — 1 ，选择最接近 R pj 的管径。
将查出的 d 、 R 、和 G 值列入表 4 — 2 的第 5 、 6 、 7 栏和第 3 栏中。
例如，对管段②， Q ＝ 7900W ，当＝25 ℃时， G ＝0.86 × 7900 ／ (95 — 70) ＝ 272kg ／ h查附录表 4 —1 ，选择接近的管径。
如取 DN32 ，用补插法计算，可求出；=0.08m ／ s ， R=3.39Pa ／ m 。
将这些数值分别列入表 4 — 2 中。
4 ．确定长度压力损失。
将每一管段 R 与 l 相乘，列入表 4 — 2 的第 8 栏中。
5 ．确定局部阻力损失 z(1) 确定局部阻力系数ζ根据系统图中管路的实际情况，列出各管段局部阻力管件名称 ( 见表 4 —3) 。
利用附录表 4 — 2 ，将其阻力系数ζ值记于表 4 — 3 中，最后将各管段总局部阻力系数ζ列入表 4 — 2 的第 9 栏。
应注意：存统计局部阻力时，对于三通和四通管件的局部阻力系数，应列在流量较小的管段上。
(2) 利用附录表 4 — 3 ，根据管段流速，可查出动压头值，列入表 4 — 2 的第 10 栏中。
根据，将求出的值列入表 4 — 2 的第 11 栏中。
6 ．求各管段的压力损失。
将表 4-2 种第 8 栏与第 11 栏相加，列入表 4-2 第 12 栏中。
7 ．求环路总压力损失，即＝ 712pa 。
8 ．计算富裕压力值。
考虑由于施工的具体情况，可能增加一些在设计计算中未计入的压力损失。
因此，要求系统应有 10 ％以上的富裕度。
式中％一一系统作用压力的富裕率；——通过最不利环路的作用压力， Pa ；——通过最不利环踏的压力损失， Pa 。
9 ．确定通过立管Ⅰ第二层散热器环路中各管段的管径。
(1) 计算通过立管 I 第二层散热器环路的作用压力＝ 9 ．81 × 6(977 ． 81 — 961 ． 92) 十 350＝ 1285Pa(2) 确定通过立管 I 第二层散热器环路中各管段的管径。
1) 求平均比摩阻根据并联环路节点平衡原理 ( 管段 15 、 16 与管段 1 、 14 为并联管路 ) ，通过第二层管段 15 、 16 的资用压力为＝ l 285 — 818 十 32＝ 499Pa管段 15 、 16 的总长度为 5m ，平均比摩阻为＝0.5 × 499 ／ 5 ＝ 49.9Pa ／ m2) 根据同样方法，按 15 和 16 管段的流量 G 及，确定管段的 d ，将相应的 R 、值列入表 4-2 中。
(3) 求通过底层与第二层并联环路的压降不平衡率。
此相对差额在允许±15 ％范围内。
10 ．确定通过立管 I 第三层散热器环路上各管段的管径，计算方法与前相同。
计算结果如下：（ 1 ）通过立管 I 第三层散热器环路的作用压力＝ 9 ．81 × 9(977 ． 81 — 961 ． 92) 十 350＝ 1753Pa（ 2 ）管段 15 、 17 、 18 与管段 13 、 14 、 l 为并联管路。
通过管段 15 、 17 、 18 的资用压力为＝ 1753 — 818+41＝ 976Pa（ 3 ）管段 15 、 17 、 18 的实际压力损失为 459+159 ． 1 十 119 ． 7 ＝ 738Pa 。
（ 4 ）不平衡率 x 13 ＝ (976 — 738) ／ 976 ＝ 24 ． 4 ％＞ 15 ％因 17 、 18 管段已选用最小管径，剩余压力只能用第三层散热器支管上的阀门消除。
11 ．确定通过立管Ⅱ各层环路各管段的管径。
作为异程式双管系统的最不利循环环路是通过最远立管 I 底层散热器的环路。