给水管道阻力
给排水系统的管道阻力与流量计算
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给排水系统的管道阻力与流量计算给排水系统是建筑物中不可或缺的一部分,其正常运行依赖于合理的管道设计和准确的管道阻力与流量计算。
本文将介绍给排水系统中管道阻力与流量的计算方法,帮助读者了解如何进行相关设计与计算。
管道阻力计算管道阻力是指液体在管道中运动时所受到的阻碍力,对给排水系统的正常运行有重要影响。
管道阻力的计算可以通过以下公式进行:Hf = f * (L / D) * (v^2 / 2g)其中,Hf表示管道阻力,f表示摩阻系数,L表示管道长度,D表示管道内径,v表示液体流速,g表示重力加速度。
摩阻系数f是在给排水系统设计中常见的一个参数,其值可以根据不同管道材料和液体性质进行选择。
一般情况下,可通过查询相关文献或规范手册来获取合适的摩阻系数值。
液体流速v可以通过流量计算所得。
在给排水系统设计中,流量是一个重要的参数,可通过以下公式计算:Q = A * v其中,Q表示流量,A表示管道的截面积,v表示液体流速。
通过计算得到的流量可以用于管道阻力的计算。
管道流量计算给排水系统中,流量计算是设计过程中的重要环节,它直接影响管道的尺寸和性能。
可以使用以下几种方法进行管道流量的计算:1. 使用经验公式对于给排水系统中的常见管道,可以使用一些经验公式来进行流量估算。
一种常用的经验公式是曼宁公式,如下所示:Q = (1 / n) * A * R^(2/3) * S^(1/2)其中,Q表示流量,n表示曼宁粗糙系数,A表示管道的截面积,R表示管道的水力半径,S表示水流坡度。
2. 使用公式计算除了经验公式外,也可以使用一些计算公式进行流量的准确计算。
一种常用的计算公式是瑞诺数公式,如下所示:Q = C * A * v其中,Q表示流量,C表示瑞诺系数,A表示管道的截面积,v表示液体流速。
对于不同类型的管道,可以根据具体情况选择合适的计算公式。
在一些特殊情况下,可能需要考虑更多的因素,如压力损失、摩阻系数的变化等。
给排水系统的管道阻力与流量计算是一个复杂而关键的设计环节。
市政工程给水管道规范要求的水力计算
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市政工程给水管道规范要求的水力计算市政工程中的给水管道是指用于供水的管道系统,它负责将水源从供水厂或其他水源输送到市区的各个用水点。
为了保证给水管道系统正常运行,规范要求对水力进行精确计算。
本文将介绍市政工程给水管道规范要求的水力计算的相关内容。
1. 水力计算的基本概念水力计算是指根据给定的管道参数和流体性质,通过计算确定流体在管道中的流速、压力、流量等水力参数的过程。
市政工程给水管道水力计算的目的是为了确定管道的尺寸和流量,以保证供水的正常运输和供应。
2. 水力计算的方法市政工程给水管道水力计算采用的主要方法有以下几种:2.1 雷诺数法雷诺数是描述流体在运动状态下的流态的重要参数,用于判断流态属于层流还是紊流。
在水力计算中,可以根据管道的雷诺数来确定流态,并借助此计算流体在管道中的流速和流量。
2.2 流体力学公式法根据流体力学的基本原理和方程,可以通过计算来得到水力参数。
其中,包括流量公式、阻力公式、连续方程、动量方程等。
2.3 直接解法直接解法是指利用数值方法和计算机模拟技术来解决复杂的水力计算问题。
通过建立数学模型和计算机仿真,可以获得更为准确的水力参数。
3. 水力计算的步骤为了满足市政工程给水管道的规范要求,水力计算一般包括以下几个步骤:3.1 收集基本数据首先,需要收集与给水管道相关的基本数据,包括供水源、管道长度、管径、材料、地形条件等信息。
3.2 设计流量确定根据给定的用水量和供水要求,确定给水管道的设计流量。
设计流量是给水系统中的水量,通常根据当地的用水量统计数据和供水规范来确定。
3.3 确定管道尺寸和水力参数在知道设计流量后,可以通过水力计算方法,计算得到管道的水力参数,如管道的流速、流量和压力损失等。
3.4 确定管道材料和防腐措施根据水力计算的结果,确定合适的管道材料和防腐措施,保证给水管道在运输过程中的安全和稳定。
4. 水力计算的注意事项在进行市政工程给水管道规范要求的水力计算时,需注意以下几点:4.1 流态判断准确在选择水力计算方法时,要准确判断管道中的流态,以保证计算结果的准确性。
伟星PE给水管道水力计算(精)
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伟星PE给水管道水力计算系统设计同其它种类的管道一样,PE管道系统在设计时应综合考虑埋理条件、流体性质、工作条件、温度范围、安装技术和工种费用等多种设计因素,但是其中最重要的设计为强度设计和水力计算两个部分。
强度计算聚乙烯管道的工作压力可由下式计算PN二2σs e/(D—e二2σs/(SDR—1其中σs=MRS/Fd这里:PN二管材公称压力σs=设计应力,MPaD=平均外径,mme=最小壁厚,mmSDR=标准尺寸化MRS=最小要求强度(20℃,50年,MPaFd=设计系数20℃时,MRS设计应力σs和设计系数之间的对应关系如下表:作为供水用PE管道系统,设计系数F d一般选择1.25,对于PE80级别的PE管材,对应的设计应力Q s为6.3MPa。
例如-SDR17的PE100管道,由上述计算可知,该管道的公称压力为PN10.此外,聚乙烯管道的耐压强度与温度有关,当管道的工作温度偏离20℃时,最大工作压力(MOP应按下列公式计算:MOP=PN*Ft Ft为温度折减系数水力计算压力损失计算管道的压力可按照达西—威斯巴赫公式进行计算:hf=入(L j/d )(V 2/2g式中:hf=摩擦损失:L=管道长度:d j =管道计算内径 g=重力加速度;V=平均流速; 入二摩阻系数紊流状态下,摩阻系数入可由阿里特苏里公式计算:入=0.11(K /d j +68/Re0.25式中:K=管内壁绝对粗糙度(mm ,对于PE 管;K=0.01mm Re=雷诺数;d j =管道计算内径(mm管件局部阻力水头损失按下式计算:h=KV 2/2g式中:h=局部水头损失:m v=水流速度,m/s g=重力加速度,m/s 2 K=各种管件的摩阻系数常见管件摩阻系数K 值如下:通常在设计过程中,为了简化设计,局部水头损失宜按下列管网沿途水头损失的百分数采用:生活给水管网25—30%;生产给水管网,生活、消防共用给水管网,生活、生产、消防共用给水管网均为20%。
90度弯头水管阻力
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90度弯头水管阻力引言:在日常生活中,我们经常会遇到各种水管弯头。
而90度弯头作为一种常见的水管连接方式,其对水流的阻力会产生一定的影响。
本文将就90度弯头水管阻力进行探讨,并分析其影响因素和解决方案。
一、阻力的概念和影响因素阻力是指水流在通过水管时所受到的阻碍力。
对于90度弯头水管来说,其阻力主要由以下几个因素决定:1. 弯头的角度:弯头角度越大,水流通过弯头时所受到的阻力也越大。
90度弯头是最常见的弯头之一,相对于其它角度的弯头,其阻力较大。
2. 弯头的半径:弯头半径越小,水流通过弯头时所受到的阻力也越大。
因此,在选择水管弯头时,应尽量选择半径较大的弯头,以减小阻力。
3. 水流的速度:水流的速度越大,通过弯头时所受到的阻力也越大。
因此,在设计水管系统时,应根据实际需求合理控制水流速度,以减小阻力。
二、90度弯头水管阻力的解决方案对于90度弯头水管阻力问题,可以采取以下几种解决方案:1. 优化水管系统结构:通过合理设计水管系统,尽量减少90度弯头的使用。
可以采用其他角度的弯头替代90度弯头,或者通过增加直管段来减小阻力。
2. 使用优质材料:选择优质的水管材料,如光滑内壁的塑料或金属材料,可以减少水流在管道内的摩擦阻力,从而降低90度弯头水管的阻力。
3. 定期清洗水管:水管内壁容易积聚污垢和沉积物,这些污垢和沉积物会增加水流通过90度弯头时的阻力。
定期清洗水管,可以减少阻力,保证水流畅通。
4. 增加水流速度:通过增加水流速度,可以在一定程度上抵消90度弯头水管的阻力。
但是需要注意,过大的水流速度可能会对水管系统造成损害,因此需要谨慎控制。
三、实际应用和案例分析90度弯头水管阻力的问题在实际应用中非常常见,特别是在建筑、工业等领域。
一个典型的案例是城市给水管道系统中的弯头阻力。
为了解决这一问题,工程师们通常会采取以下措施:1. 优化管道布局:合理设计管道布局,减少90度弯头的使用,降低整个管道系统的阻力。
给排水系统中的水力计算与管径选择
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给排水系统中的水力计算与管径选择水力计算是设计给排水系统中不可或缺的一项工作。
通过合理的水力计算,可以确定给排水管道的管径大小,以确保系统正常运行并满足设计要求。
本文将介绍给排水系统中的水力计算方法和管径选择准则。
一、给排水系统的水力计算方法在给排水系统中,水力计算通常包括两个关键参数:流量和水力损失。
流量是指液体在管道中的体积流动率,而水力损失则是液体在流动过程中由于阻力而损失的能量。
下面是一些常用的水力计算方法:1. Manning公式Manning公式是用于计算开放渠道中流速和水深之间的关系的经验公式。
在给排水系统中,这个公式可以用于计算自由涌流的流速,从而确定水流在管道中的流量。
2. Hazen-Williams公式Hazen-Williams公式是一种常用的计算给排水系统中水力损失的公式。
它通过管道材料的粗糙度系数、管道长度和流量来估算水力损失。
这个公式适用于中小口径管道和常规流量条件下的水力计算。
3. Darcy-Weisbach公式Darcy-Weisbach公式是一种基于雷诺数的计算方法,更适用于大口径管道和复杂流量条件下的水力计算。
该公式考虑了液体的粘度和摩擦阻力,可以更准确地计算水力损失。
二、管径选择准则正确的管径选择对于给排水系统的正常运行至关重要。
通常情况下,管径的选择应满足以下准则:1. 最小速度准则为了避免给排水系统中的沉积物沉淀,需要保证流速不低于一定的限制值。
通常情况下,给水系统的最小速度为0.6 m/s,排水系统的最小速度为0.9 m/s。
2. 最大速度准则过高的流速会导致水流对管道产生冲击和噪声,并增加管道的磨损和压力损失。
因此,给排水系统的设计速度应控制在一定的范围内,一般为1.5-3 m/s。
3. 总阻力准则给排水系统中的管道总阻力应小于一定的限制值,以确保系统能够正常运行。
总阻力包括管道阻力和局部阻力。
管道阻力可以通过水力计算得出,而局部阻力则包括弯头、三通、阀门等附件带来的额外阻力。
管路阻力计算公式
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管路阻⼒计算公式管道阻⼒计算(第1版)⽬录1 长管和短管 (2)2 沿程⽔头损失计算公式 (2)2.1 达西公式(适⽤于圆管满流)[2] (2)2.1.1 沿程阻⼒系数计算公式 (2)2.1.1.1 柯尔勃洛克‐齐恩公式[12] (2)2.1.1.2 海曾‐威廉(Hazen‐Wllliams)公式[3] (2)2.1.1.3 柯尔勃洛克‐怀特(Colebrook‐White)公式 (3)2.1.1.4 [14],[17] (3)2.1.1.5 管壁粗糙度 (4)2.1.1.6 流态和摩擦系数 (7)2.1.1.6.1 舍维列夫公式 (7)2.1.1.6.2 常⽤计算⽔⼒摩阻的经验公式[13] (8)2.1.1.6.3 [17] (8)2.1.1.6.3 流态名词说明 (8)2.2 Strickler method [11] (9)2.3 海曾‐威廉公式 (9)2.3.1 Hazen and Williams method [11] (9)2.3.2 (10)2.4 舍维列夫公式2 [12] (11)2.5 [15] (12)2.6 沿程⽔头损失计算公式的适⽤范围[2] (12)3. 参考资料(略) (13)1 长管和短管在管道系统中,局部⽔头损失只占沿程⽔头损失的10%以下,或管道长度⼤于1000倍管径时,在⽔⼒计算中可略去局部⽔头损失和出⼝流速⽔头,称为长管;否则称为短管。
在短管⽔⼒计算中应计算局部⽔头损失和管道流速⽔头[1]。
长沙三昌泵业有限公司主导产品为⾼扬程泵,其配套的管道系统主要为长管,所以本⽂主要说明长管的计算。
2 沿程⽔头损失计算公式2.1 达西公式(适⽤于圆管满流)[2]h f =λD l g v 22式中:λ—沿程阻⼒系数; l —管道长度,m ; D —管道内径,m ; v —平均流速,m/s ; g —重⼒加速度,m/s 22.1.1 沿程阻⼒系数计算公式 2.1.1.1 柯尔勃洛克‐齐恩公式[12]2.1.1.2 海曾‐威廉(Hazen ‐Wllliams)公式[3]海曾‐威廉(Hazen ‐Wllliams)粗糙系数[4]管道材料 C W 管道材料C W 塑料管 150 新铸铁管、涂沥青或⽔泥的铸铁管 130 ⽯棉⽔泥管120~140使⽤5年的铸铁管、焊接钢管 120 混凝⼟管、焊接钢管、⽊管120 使⽤10年的铸铁管、焊接钢管110 ⽔泥衬⾥管 120 使⽤20年的铸铁管 90~100陶⼟管110使⽤30年的铸铁管75~902.1.1.3 柯尔勃洛克‐怀特(Colebrook ‐White)公式柯尔勃洛克‐怀特公式适于各种紊流,是适⽤性和计算精度最⾼的公式之⼀。
给排水沿程阻力计算

给排水系统中的沿程阻力计算是一项至关重要的工作,它直接关系到整个系统的运行效率和稳定性。
在进行沿程阻力计算时,我们需要考虑多个因素,如管材的材质、管径的大小、流体的性质以及管道的长度等。
首先,确定管道的长度和直径是计算沿程阻力的基础。
在给排水系统中,管道的长度和直径需要根据设计流量、流速、流体性质以及管材的选用等因素综合考虑。
例如,选用优质管材,适当增加管道直径,可以减小流体在管道内的阻力损失。
其次,流速是影响沿程阻力的关键因素之一。
流速的大小直接决定了水力半径的大小,进而影响沿程阻力系数。
在给排水系统中,流速的大小需要根据设计流量、管道直径以及流体性质等因素综合考虑。
例如,在输送生活用水时,需要选择适当的流速以保证水质的稳定和安全。
再次,确定管道材料的粗糙度也是计算沿程阻力的关键步骤。
不同材料的粗糙度不同,其对应的雷诺数也不同,因此需要查找相关资料或计算得出相应的沿程阻力系数。
例如,选用内壁光滑的管材可以减小流体在管道内的摩擦阻力。
最后,根据沿程阻力系数、管道长度和流速,我们可以计算出沿程阻力的大小。
沿程阻力的计算公式为:H=λ*L/d*V^2/(2g),其中H 为沿程阻力,λ为沿程阻力系数,L为管道长度,d为管道直径,V为流速,g为重力加速度。
这个公式可以帮助我们准确地计算出给排水系统中各个管道段的沿程阻力,从而为系统的优化设计和运行提供有力的支持。
综上所述,给排水系统中的沿程阻力计算是一项综合性的工作,需要我们全面考虑各种因素。
通过准确的计算和合理的设计,我们可以降低沿程阻力,提高给排水系统的运行效率,从而为人们的生产和生活提供更加优质的服务。
给水管道阻力损失估算
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给水管道阻力损失估算
给水管道阻力损失的估算是工程设计中非常重要的一项计算。
管道的阻力损失取决于多个因素,包括管道的直径、长度、流体的流速、流体的性质以及管道内壁的粗糙度等。
下面我将从不同角度来回答这个问题。
首先,管道的阻力损失可以通过达西-魏布努斯公式来估算,该公式为h_f = f (L/D) (V^2/2g),其中h_f为单位长度管道的阻力损失,f为摩擦阻力系数,L为管道长度,D为管道直径,V为流体流速,g为重力加速度。
摩擦阻力系数f可以通过经验公式或图表查得,而流速V可以根据设计流量和管道截面积计算得出。
其次,对于复杂的管道系统,可以使用计算机辅助设计软件进行模拟计算。
这些软件可以考虑更多的因素,如管道的布局、管道材质、流体的温度和压力等,从而更准确地估算阻力损失。
此外,还可以通过实验测定的方法来估算管道的阻力损失。
通过在实验室或现场设置实验装置,测量流体在管道中的压力损失,从而得出阻力损失的数据。
最后,需要指出的是,在进行阻力损失估算时,需要充分考虑管道系统的实际工况,如流体的变化流速、流量以及管道的局部阻力等因素,以保证估算结果的准确性和可靠性。
综上所述,给水管道阻力损失的估算涉及多个方面,需要综合考虑各种因素,通过理论计算、软件模拟、实验测定等方法来获得准确的结果,以保证管道系统的安全稳定运行。
经常用到的给排水流体力学计算公式
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经常用到的给排水流体力学计算公式:
1、h f=(λL/d)*(v2/2g)
h f ——流段的沿程水头损失(m液柱或气柱)
L——流段的长度(m)
d——管段的直径(m)
v——流体的流动速度(m/s)
λ——沿程阻力系数(或摩擦阻力系数),在层流运动中,该值可根据λ=64/Re求出。
给水工程经常采用钢管和铸铁管,由于管内壁容易锈蚀和积垢,所以管壁的粗糙度按旧钢管和铸铁管考虑,并为一个常数。
管内水流温度一般为10℃左右,运动粘度也可以为一个常数。
这样是的沿程阻力系数λ的经验计算公式比较简单,在紊流区内:
v<1.2 m/s时,λ=(0.0179/d0.3)*(1+0.867/ v)0.3
v≥1.2 m/s时,λ=0.021/ d0.3
上式中,d为管道的内径(m),不是公称直径;v为流速(m/s)。
2、v=(1/n)R2/3i1/2
n——粗糙系数
R——过流断面的水利半径(m)
i——渠底或管底的坡度
常用材料的粗糙系数n值。
输水管道水力计算公式
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输水管道水力计算公式1.常用的水力计算公式:供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算,目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有:达西(DARCY )公式:g d v l h f 22**=λ (1)谢才(chezy )公式:i R C v **= (2)海澄-威廉(HAZEN-WILIAMS )公式:87.4852.1852.167.10d C l Q h h f ***= (3) 式中 h f -----------沿程损失,mλ----------沿程阻力系数l -----------管段长度,md-----------管道计算内径,mg-----------重力加速度,m/s 2C-----------谢才系数i------------水力坡降;R-----------水力半径,mQ-----------管道流量m/s 2v------------流速 m/sC n -----------海澄―威廉系数其中达西公式、谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。
海澄-威廉公式影响参数较小,作为一个传统公式,在国内外被广泛用于管网系统计算。
三种水力计算公式中 ,与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。
2.规范中水力计算公式的规定3.查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范,针对不同的设计条件,推荐采用的水力计算公式也有所差异,见表1:表1 各规范推荐采用的水力计算公式3.1达西公式达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式,该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。
公式中沿程阻力系数λ值的确定是水头损失计算的关键,一般采用经验公式计算得出。
舍维列夫公式,布拉修斯公式及柯列勃洛克(C.F.COLEBROOK )公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。
舍维列夫公式的导出条件是水温10℃,运动粘度1.3*10-6 m 2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用较广.柯列勃洛可公式)Re 51.27.3lg(21λλ+∆*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式,该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合,适用范围为4000<Re<108。
阻力损失计算表给水手册版
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管径DN 流速
流量(m3/min) 距离(m)
单位阻力损 局部损失系
失
数
沿程损失
1000 6.366198
5
50 0.033409257
2 1.670462845
800 5.96831
3
10 0.039271843
2 0.392718426
700 5.196896
2
10 0.035704454
2 0.357044537
沿程损失m
水力摩阻 系数
总水头损 失
局部损失
单位局部 损失
6.08792212 0.0391123 6.148801 0.062261 0.062261
1.43319033 0.0181131 1.461854 0.102862 0.051431
1.28962347 0.0165705 1.328312 0.186783 0.062261
沿程损失m
水力摩阻 系数
总水头损 失
局部损失
单位局部 损失
34.3305736 0.3433057 34.57962 0.249044 0.249044
10.4765482 0.1047655 10.76228 0.285728 0.142864
7.84268174 0.0784268 8.262944 0.420262 0.140087
管径DN 流速m/s 流量t/h
40 1.105243 65 1.004528 80 1.105243 100 1.414711 150 0.94314 200 0.884194 300 0.78595
管道阻部损失m 局部损失
5
100 0.060879221
给水管道工程计算公式
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给水管道工程计算公式在给水管道工程设计中,计算公式是非常重要的工具,它可以帮助工程师准确地计算管道的尺寸、流量、压力损失等参数,从而保证管道系统的正常运行。
本文将介绍一些常用的给水管道工程计算公式,希望能对工程师们在实际工作中有所帮助。
1. 管道流量计算公式。
在给水管道工程设计中,计算管道的流量是一个非常重要的步骤。
通常情况下,管道的流量可以通过以下公式来计算:Q = A v。
其中,Q表示流量,单位为m3/s;A表示管道的横截面积,单位为m2;v表示流速,单位为m/s。
2. 管道压力损失计算公式。
在给水管道系统中,管道的压力损失是一个非常重要的参数,它直接影响着管道系统的运行效率。
通常情况下,管道的压力损失可以通过以下公式来计算:ΔP = f (L/D) (v^2/2g)。
其中,ΔP表示压力损失,单位为Pa;f表示摩擦阻力系数;L表示管道长度,单位为m;D表示管道直径,单位为m;v表示流速,单位为m/s;g表示重力加速度,单位为m/s2。
3. 管道直径计算公式。
在给水管道工程设计中,确定管道的直径是一个非常重要的步骤。
通常情况下,管道的直径可以通过以下公式来计算:D = (4Q/πv)^0.5。
其中,D表示管道直径,单位为m;Q表示流量,单位为m3/s;v表示流速,单位为m/s。
4. 管道材料选型计算公式。
在给水管道工程设计中,选择合适的管道材料是一个非常重要的步骤。
通常情况下,管道材料的选型可以通过以下公式来计算:C = (P D)/S。
其中,C表示管道的材料选择系数;P表示管道的压力,单位为Pa;D表示管道的直径,单位为m;S表示管道的拉伸强度,单位为Pa。
5. 管道支架间距计算公式。
在给水管道工程设计中,确定管道支架的间距是一个非常重要的步骤。
通常情况下,管道支架的间距可以通过以下公式来计算:L = (E D (P+Q))/(2F)。
其中,L表示管道支架的间距,单位为m;E表示管道的弹性模量,单位为Pa;D表示管道的直径,单位为m;P表示管道的压力,单位为Pa;Q表示管道的流量,单位为m3/s;F表示管道支架的安全系数。
直管阻力的表达式
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直管阻力的表达式直管阻力是指液体在直管中流动时所受到的阻碍力。
在流体力学中,研究流体在管道中的流动是一个重要的课题。
直管阻力是其中一个重要的概念,它是指流体在直管中流动时所受到的阻碍力。
直管阻力可以通过一些表达式来计算。
其中一个常用的表达式是达西公式,它可以用来计算层流条件下的直管阻力。
达西公式的表达式为:ΔP = f * (L/D) * (ρ * V^2) / 2其中,ΔP表示压力损失,f表示摩擦阻力系数,L表示管道的长度,D表示管道的直径,ρ表示液体的密度,V表示液体的流速。
通过达西公式,我们可以看出直管阻力与多个因素有关。
首先,阻力与摩擦阻力系数f成正比,摩擦阻力系数f越大,阻力就越大。
其次,阻力与管道长度L成正比,管道长度越长,阻力就越大。
另外,阻力与管道直径D的倒数成正比,管道直径越大,阻力就越小。
最后,阻力与液体密度ρ和流速V的平方成正比,液体密度越大、流速越大,阻力就越大。
除了达西公式,还有其他一些表达式可以用来计算直管阻力。
例如,泊肃叶斯公式可以用来计算非层流条件下的直管阻力。
泊肃叶斯公式的表达式为:ΔP = K * (L/D) * (ρ * V^2) / 2其中,K表示阻力系数,其值与流动的状态有关。
直管阻力的研究对于工程设计和实际应用具有重要意义。
通过计算直管阻力,可以确定管道系统的压力损失,从而优化管道设计。
在液体输送、供水、给排水等领域,直管阻力的研究成果被广泛应用。
直管阻力是流体力学中的一个重要概念,它描述了液体在直管中流动时所受到的阻碍力。
直管阻力可以通过一些表达式来计算,其中最常用的是达西公式和泊肃叶斯公式。
直管阻力的研究对于工程设计和实际应用具有重要意义。
通过计算直管阻力,可以优化管道设计,提高流体输送效率。
管道摩擦阻力计算
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长距离输水管道水力计算公式的选用1. 常用的水力计算公式:供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算,目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有:达西(DARCY )公式:gd v l h f 22**=λ(1)谢才(chezy )公式:i R C v **= (2)海澄-威廉(HAZEN-WILIAMS )公式:87.4852.1852.167.10dC lQ h h f ***= (3) 式中h f ------------沿程损失,mλ―――沿程阻力系数 l ――管段长度,m d-----管道计算内径,m g----重力加速度,m/s 2 C----谢才系数 i----水力坡降;R ―――水力半径,mQ ―――管道流量m/s 2 v----流速 m/sC n ----海澄――威廉系数其中大西公式,谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。
海澄-威廉公式影响参数较小,作为一个传统公式,在国内外被广泛用于管网系统计算。
三种水力计算公式中 ,与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。
2. 规范中水力计算公式的规定3. 查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范,针对不同的设计条件,推荐采用的水力计算公式也有所差异,见表1:表1 各规范推荐采用的水力计算公式4. 公式的适用范围: 3.1达西公式达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式,该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。
公式中沿程阻力系数λ值的确定是水头损失计算的关键,一般采用经验公式计算得出。
舍维列夫公式,布拉修斯公式及柯列勃洛克(C.F.COLEBROOK )公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。
舍维列夫公式的导出条件是水温10℃,运动粘度1.3*10-6 m 2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广. 柯列勃洛可公式)Re 51.27.3lg(21λλ+∆*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式,该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合,适用范围为4000<Re<108.大量的试验结果表明柯列勃洛克公式与实际商用圆管的阻力试验结果吻合良好,不仅包含了光滑管区和完全粗糙管区,而且覆盖了整个过渡粗糙区,该公式在国外得到及为广泛的应用.布拉修斯公式25.0Re 316.0=λ是1912年布拉修斯总结光滑管的试验资料提出的,适用条件为4000<Re<105,一般用于紊流光滑管区的计算. 3.2 谢才公式该式于1775年由CHEZY 提出,实际是达西公式的一个变形,式中谢才系数C 一般由经验公式y e R n C *=1计算得出,其中61=y 时称为曼宁公式,y 值采用)1.0(75.013.05.2---=n R n y (n 为粗糙系数)公式计算时称为巴浦洛夫斯基,这两个公式应用范围均较广.就谢才公式本身而言,它适用于有压或无压均匀流动的各阻力区,但由于计算谢才系数C 的经验公式只包括反映管壁粗糙状况的粗糙系数n 和水力半径R,而没有包括流速及运动年度,也就是与雷诺数Re 无关,因此该式一般仅适用于粗糙区.曼宁公式的适用条件为n<0.02,R<0.5m;巴浦洛夫斯基公式的适用条件为0.1m ≤R ≤3m;0.011≤n ≤0.04.3.3 海澄-威廉公式是在直径≤3.66m 工业管道的大量测试数据基础上建立的著名经验公式,适用于常温的清水输送管道,式中海澄-威廉系数Ch 与不同管材的管壁表面粗糙程度有关.因为该式参数取值简单,易用,也是得到广泛应用的公式之一.此公式适用范围为光滑区至部分粗糙度区,对应雷诺数Re 范围介于104-2*106.通过对各相关规范所推荐计算公式的比较,除混凝土管仍然推荐采用谢才公式外,其它管材大多推荐采用达西公式.在新版《室外给水设计规范》中取消舍维列夫公式的相关条文,笼统采用达西公式,但未明确要求计算λ值采用的经验公式.由于舍维列夫公式是建立在对旧钢管及旧铸铁管研究的基础上,然而现在一般采用的钢或铸铁材质管道,内壁通常需进行防腐内衬,经过涂装的管道内壁表面均比旧钢管,旧铸铁管内壁光滑得多,也就是Δ值小得多,采用舍维列夫公式显然也就会产生较大得计算误差,该公式得适用范围相应较窄.经过内衬得金属管道采用柯列勃洛克公式或谢才公式计算更为合理.PVC-U,PE 等塑料管道,或者内衬塑料得金属管道,因为其内壁Δ值很低,一般处于0.0015-0.015,管道流态大多位于紊流光滑区,采用适用光滑区得布拉修斯公式以及柯列勃洛克公式一般均能够得到与实际接近得计算结果.因此, 《埋地硬聚氯乙稀给水管道工程技术规程》及《埋地聚乙稀给水管道工程技术规程》中对塑料管道水力计算公式均是合理得且与《室外给水设计规范》并不矛盾. 海澄-威廉公式可以适用于各种不同材质管道得水力计算,其中海澄-威廉系数Ch 得取值应根据管材确定.对于内衬水泥砂浆或者涂装有比较光滑得内防腐涂层得管道,其海澄-威廉系数应该参考类似工程经验参数或者实测数据,合理取用.因此,无论采用达西公式,谢才公式或者海澄-威廉公式计算,不同管材得差异均表现在 管内壁表面当量粗糙程度得不同上,各公式中与粗糙度相关系数得取值是影响计算结果得重要因素.值得一提得是,同种材质管道由于采用不同得加工工艺,其内表面得粗糙度也可能有所差异,这一因素在设计过程种也应重视(常用管材得粗糙度系数参考值见表2) 表2 常见管材粗糙度相关系数参考值5.管径对选择计算公式得影响 根据雷诺数计算公式vVdRe ,雷诺数与流速v,管径d 成正比,与运动粘度成反比,因此对应管道得不同设计条件应对所使用计算公式得适用范围进行复核.保证计算得准确性.大多说供水工程得设计按照水温10℃,运动粘度1.3*10-5 m 2/s 得条件考虑,因此雷诺数实际受流速及管道口径得影响.以塑料管道为例,在正常设计流速范围条件下,管道内径大于100mm 时,虽然管道仍然处于紊流光滑区,但其雷诺数Re>105,也就是说已经超出了布拉修斯公式得适用范围,而且误差大小与雷诺数成正比.对PVC-U 管,采用布拉修斯公式与柯列勃洛克公式对比计算,当管内径为500mm ,流速1.5 m/s 时,采用布拉修斯公式得出得水力坡降比柯列波列克得结果低11%以上.采用《埋地硬聚氯乙稀给水管道工程技术规程》推荐得修正公式与柯式对比计算,修正公式计算结果,小口径管偏安全,中等口径与柯式符合较好,大口径管得负误差达5%以上.因此笔者认为,大口径塑料管或采用塑料内衬管不宜采用布拉修斯公式计算,而更宜于采用如柯列波洛克公式等适用条件更宽得其它经验公式,或应通过试验等对其进行修正.与上述情况类似,采用谢才公式计算时,如果管道内径大于2m 时则不采用曼宁公式计算谢才系数.如果采用巴甫洛夫斯基公式,其适用管径可以达到12m,对一般输水工程管道已完全足够了.海澄-威廉公式的数据基础是WILLIAMS 和HAZEN 在大量工业管道现场或试验测量或得的.该公式因为简单易用,被广泛运用在管网水力计算中,国内外不少管道水力计算软件均采用该公式编制.由此可见,对于口径大于2m 得管道应尽量避免采用海澄-威廉公式计算以策安全.6.值得提出得是,上述所有水力计算公式中采用得管径均为计算内径,各种管道均应采用管道净内空直径计算,对于采用水泥砂浆内衬得金属管道应考虑内衬层厚度得影响.大口径管道计算应尽量避免采用海澄-威廉公式,建议采用柯列勃洛克公式计算,大量试验结果证明该公式计算结果与实际工业管道符合性好,水力条件适用范围广,虽然运用该式需要进行多次迭代计算才能得到λ值,较为麻烦,不过运用计算机简单编程既能方便地得到较为准确地结果,手工计算时也可以通过查表或者查询蓦迪图辅助计算.。
管道阻力 3k -回复
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管道阻力3k -回复管道阻力是指液体在管道内流动时所受到的阻碍力量。
在实际工程应用中,管道阻力是一个重要的参数,因为它直接影响了液体流速、流量以及所需要的压力。
管道阻力的计算可以通过公式来完成,但在理解这个概念之前,我们需要先了解一些相关的基础知识。
首先,我们来思考一下管道内液体的流动过程。
液体的流动会受到摩擦力的作用,而摩擦力是由管道壁面对沿管道流动的液体所施加的阻碍力。
这个阻碍力可以通过一些物理定律来计算。
管道阻力的计算可以采用一种称为达西定律的方法。
达西定律指出,管道内液体的摩擦阻力与液体的流速、管道直径以及管道壁面粗糙度有关。
具体而言,达西定律可以表示为以下公式:Δp = λ* (L/D) * (ρ* v^2/2)在这个公式中,Δp代表管道内液体的压力损失,λ代表摩擦系数,L代表管道的长度,D代表管道的直径,ρ代表液体的密度,v代表液体的流速。
需要注意的是,公式中的摩擦系数是一个经验值,取决于管道壁面的粗糙度以及液体的性质。
通过实验和观测,人们总结出了一些常用的摩擦系数值,这些值可以作为工程设计时的参考。
另外,对于液体流动的管道系统来说,管道的长度和直径也是非常重要的参数。
长度越长,管道阻力就越大;直径越小,流速就越大,从而增大管道阻力。
所以在工程设计中,经济性和效率性必须相互平衡,需要仔细考虑这些因素。
此外,我们还可以通过流量公式来计算管道阻力。
流量公式是金伯利-威斯特法则的一种形式,该法则表示流体通过管道的流速与管道截面积成反比,而流量与管道截面积成正比。
具体而言,流量公式可以表示为以下公式:Q = (π* D^2/4) * v在这个公式中,Q代表流量,π代表圆周率,D代表管道的直径,v代表液体的流速。
综上所述,管道阻力是指液体在管道内流动过程中所受到的阻碍力量。
它主要由管道壁面对液体的摩擦力产生,与液体的流速、管道直径以及管道壁面粗糙度相关。
管道阻力可以通过达西定律和流量公式来计算,这些公式是在实验和观测的基础上总结出来的。
水管内的阻力计算公式
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水管内的阻力计算公式水管内的阻力是指水流通过管道时受到的阻碍力,它是影响水流速度和压力损失的重要因素。
在工程实践中,准确计算水管内的阻力是非常重要的,可以帮助工程师设计合理的管道系统,提高水流效率,降低能耗和成本。
本文将介绍水管内的阻力计算公式及其应用。
一、水管内的阻力计算公式。
1. 窄管流动。
当水流通过直径较小的管道时,可以采用泊肖流动公式来计算阻力。
泊肖流动公式如下:f = 64 / Re。
其中,f为摩擦阻力系数,Re为雷诺数。
雷诺数的计算公式为:Re = ρ v d / μ。
其中,ρ为水的密度,v为水流速度,d为管道直径,μ为水的动力粘度。
通过这两个公式,可以计算出水管内的摩擦阻力系数。
2. 湍流流动。
当水流通过直径较大的管道时,会出现湍流现象,此时可以采用克尔文-方程来计算阻力。
克尔文-方程如下:f = 0.079 / (Re ^ (1/4))。
其中,f为摩擦阻力系数,Re为雷诺数。
雷诺数的计算公式同上。
通过这个公式,可以计算出水管内的摩擦阻力系数。
3. 总阻力。
水管内的总阻力可以通过以下公式来计算:ΔP = f (L / d) (ρ v^2 / 2)。
其中,ΔP为压力损失,f为摩擦阻力系数,L为管道长度,d为管道直径,ρ为水的密度,v为水流速度。
通过这个公式,可以计算出水管内的总阻力。
二、水管内的阻力计算应用。
1. 工程设计。
在水力工程和给排水工程中,需要设计合理的管道系统,以确保水流畅通,减小能耗和成本。
通过水管内的阻力计算公式,工程师可以计算出管道系统的阻力,从而选择合适的管道直径和泵的流量,提高水流效率,降低能耗和成本。
2. 管道维护。
在管道维护过程中,需要定期清洗和检修管道系统,以确保水流畅通。
通过水管内的阻力计算公式,工程师可以计算出管道系统的阻力,从而评估管道系统的状况,及时进行维护和修复,保证水流畅通。
3. 水流控制。
在水流控制系统中,需要控制水流的速度和压力,以满足不同的工艺需求。
顶管施工阻力计算
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顶管施工计算1. 顶进阻力计算本工程顶管施工按照最大顶力计算,依据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008中的计算公式,按照顶进d1000钢筋混凝土管最大长度75m 为例:①顶进阻力F1=k Lf D 1π其中:D1为管道外径,取1.20m ;(以Φ1000mm 计算) L 为管道设计顶进长度,取最大L=100m ;f k 为管外壁与土的单位面积平均摩阻力kN/m2;fk 取5.0 kN/m2。
②迎面阻力F2=g g H D γπ2g 4其中:gD 顶管机外径,取1.25m ;g γ土的重度,取18kN/m3;gH 覆土层厚度,本次取7.5m 。
经过计算,迎面阻力F2=3.14/4×1.25×18×7.5=132.5KN ③管道总阻力F=F1+F2=1413+132.5=2016.5KN 。
2. 混凝土管允许最大顶力计算混凝土管道的许用顶力计算参考《顶管施工技术及验收规范》(试行)中公式5.3.6进行计算:[]SAF c r ⋅=σ=23.1×10³×0.271÷2.5=8283kN=2504KN 式中:[Fr]——许用顶力,kN ;cσ——管体抗压强度,kN/m2;(管材混凝土强度等级不小于C50,取23.1×10³kN/m2)A ——加压面积,m2;(3.14*0.58²-3.14*0.5²=0.271) S ——安全系数,2.5~3.0(取S=3.0)。
3、吊装索具受力计算采用5T 小型门吊进行顶管设备及钢筋混凝土管材吊装作业,顶管设备自重3T ,钢筋混凝土管材长2m ,直径1000mm 自重1.73T ,单块模板重0.025T 。
(1)钢丝绳吊索的破断拉力计算钢丝绳的破断拉力计算与钢丝质量的好坏和绕捻结构有关,对其做近似计算:Sb=500d ²(N ) d ——钢丝绳直径,mm (2)钢丝绳的安全系数为了保证起重作业安全,钢丝绳的允许拉力只是其破断拉力的几分之一,破断拉力与许用拉力之比为钢丝绳的安全系数。
pe管沿程阻力系数
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pe管沿程阻力系数PE管是一种常用的管道材料,具有优良的性能,广泛应用于城市给水、燃气、通讯、电力等领域。
在PE管输送流体时,管道内壁与流体之间会产生摩擦阻力,即管道的阻力。
PE管沿程阻力系数是描述PE管输送流体时阻力大小的重要参数,对于管道设计和运行具有重要意义。
PE管沿程阻力系数与管道的材质、内壁粗糙度、流体性质、流速等因素密切相关。
不同材质的管道内壁粗糙度不同,会影响流体在管道内的摩擦阻力大小。
PE管具有较光滑的内壁,摩擦阻力较小,因此其沿程阻力系数相对较低。
此外,流体的性质也会影响沿程阻力系数,粘稠度大的流体,在管道内摩擦阻力较大,沿程阻力系数也会相应增大。
流速越大,摩擦阻力越大,沿程阻力系数也会增加。
PE管沿程阻力系数还与管道的长度和管道的直径有关。
一般来说,管道长度越长,摩擦阻力越大,沿程阻力系数也会增加。
而管道直径越大,流体通过管道时的摩擦阻力越小,沿程阻力系数也会减小。
流体在管道内的流动状态也会影响PE管沿程阻力系数。
当流体为层流状态时,摩擦阻力较小,沿程阻力系数也相对较小;而当流体为湍流状态时,摩擦阻力增大,沿程阻力系数也会增加。
总的来说,PE管沿程阻力系数是一个综合考虑管道材质、内壁粗糙度、流体性质、流速、长度、直径以及流动状态等因素的参数。
在实际工程中,设计和运行管道时需要准确计算和控制沿程阻力系数,以确保管道系统的安全、高效运行。
通过合理选择管道材质、控制流速、减小管道长度、增大管道直径等措施,可以降低PE管沿程阻力系数,提高管道输送效率,降低能耗,延长管道使用寿命。
PE管沿程阻力系数是影响管道输送流体时阻力大小的重要参数,设计和运行管道时需要充分考虑各种因素,合理计算和控制沿程阻力系数,以保证管道系统的安全稳定运行。
希望未来在管道工程领域能够不断提升技术水平,为社会经济发展提供更好的支持和保障。
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给水泵与前
置泵之间管 给水泵出口支 给水泵出口
前置泵进口
道
管
母管
数值5
1090 185.3 1.15 0.0011
452
1090.0 189.0 2.37 0.0011
357
2.14 0.2 1.500E-04 5.7E+06 4.4E-04
3.45 0.2 1.410E-04 7.7E+06 5.6E-04
Pj11 Pa x9×Pd×N7
Pj12 Pa
总阻力
Pjz
考虑10%的裕量时的阻力 Py
8 凝汽器热井最低水位标高 H1 凝结水泵第一级叶轮标高 H2 凝结水泵必需汽蚀裕量 凝结水泵有效汽蚀裕量 凝结水泵不发生汽蚀
9 阀门
闸阀
数量
N8
阻力系数
x10
阻力
Pj13
流量测量孔板
阻力系数
x10
阻力
Pj13
Pa Pa 1.1Pz
9246.1 0.0164
2750.0 114 1.77
0.00105 606
2.78 0.3 2.430E-04 6.6E+06 5.0E-04
3682.4 0.0166
数值6
10000.0 114 1.77
0.00105 1188
2.63 0.3 2.430E-04 1.2E+07 2.5E-04 3296.7 0.0144
序号
名称
一) 数据 蒸汽(水)流量
温度
压力
比容
内径
流速
管子等值粗糙度
动力粘度 雷诺数
相对粗糙度
动压
磨擦系数
二) 管道磨擦阻力 1 管长 A管磨擦损失
三) 管道局部阻力 1 90度弯管数量
比值 阻力系数 阻力
3 等径三通 侧流量/主流量
支管/主管流速比 侧向汇流 数量 侧管阻力系数 侧管阻力 主管阻力系数 主管阻力
La m Pf Pa l×(L/Di)×Pd
49 3555.5
36 8993.7
35 33469.6
283 98217.8
20 2023.0
300 11982.2
N1 R/DN
xa Pja
- 取1 - 表E2.2-1
Pa xa×Pd×N1
11 1.5 0.25 5555.4
7 1.5 0.25 9118.1
2020.1 0.0162
5210.3 0.0171
1014.0 189.0 22.02 0.0011
268
5.61 0.2 1.4600E-04 9.2E+06 7.5E-04
14005.6 0.0183
2028.0 282.1 22.02 0.0013
436
4.90 0.2 1.000E-04 1.6E+07 4.6E-04
Pj10 Pa x7×Pd
N6
x8
- 查E2.2-16(参考)
热网阻力计算
0 0 0.0
0 0.00
0 0 0.0
0 0 0.0
1 0.75
12 0.035 70.7
0 1.8 0.0
0 0.0
0 1.00
0 0 0.0
0 0 0.0
2 1.49
15 0.080 833.7
1
0.02 280.1
2 1.2 22190.75586 0.27 2496.5
1 1.8 5934.1
0 2.85
1
0 0.0
1
0.1 1400.6
1 1.00
0
0 0.0
1
0.1 924.6
0.25 0.26
3 0.95 10494.7
2 2 14729.4
0.25 0.26
3 0.33 3263.8
3 0.03 296.7
1 0.38 15.0 0.1 700.3
7
0.76 15
5 大小头 数量 支管/主管内径比平方 半锥角 阻力系数 阻力
6 阀门 止回阀 数量 阻力系数 阻力 闸阀 数量 阻力系数
N3 xb2 - 查E2.2-5
Pj3 Pa xb2×Pd xn2 - 查E2.2-5
Pj4 Pa xn2×Pd
q2
- Gb2/Gn2
a2
- (Dib2/Din2)2
N4 xb3 - 查E2.2-3
Pj5 Pa xb1×Pd×N4 xn3 - 查E2.2-3
Pj6 Pa xn1×Pd
N3 xb4 - 查E2.2-5
Pj7 Pa xb2×Pd×N3 xn5 - 查E2.2-5
Pj8 Pa xn2×Pd
N4
a2
- (Dib2/Din2)2
φ
x6
查E2.2-12
Pj9
x6×Pd
N5
x7
- 查E2.2-19
m m m m H1-H2-Pjz
- 查E2.2-16(参考) Pa - 查E2.2-16(参考) Pa
热网阻力计算
0.0
0 0 0.0
30000.0
0.0
0 1 0.0
50000.0
16106.4
31899.2 1
300000.0
9205.9
39875.6 43863.1
4945.1
0 1.6
0
175000 243945.5
7 1.5 0.25 24509.8
45 1.5 0.25 104019.2
5 1.0 0.3 5523.5
5 1.0 0.3 4945.1
q1
- Gb1/Gn1
wb1/w
n1
- 侧流主流流速比
N2 xb1 - 查E2.2-3
Pj1 Pa xb1×Pd×N2 xn1 - 查E2.2-3
Pj2 Pa xn1×Pd
0.25 0.35 0.3
1 1.5 2946.0
1 0.5
热网阻力计算 第5页
982.0
热网阻力计算
第6页
0.09 5825.073413
1 0.3 606.0
0
1
1
1
0
4.7
4.7
1.9
0.0
65826.2
43456.9
6996.5
0
0
1
3
5
3
0.5
0.5
1.15
1.15
0.5
0.5
第2页
阻力 调节阀 数量 阻力系数 阻力
7 过滤器阻力
Pj10 Pa x8×Pd×N6
N7
x9
- 查E2.2-18(参考)
热网阻力计算
符号 单位 计算公式、依据或引用图表
G t/h T℃
P Mpa v m3/kg 水蒸汽参数计算程序
Di mm
w m/s 353668.09×G×v/Di2 e mm 表E.2.1-1 h Pa.s 表E.1.1
Re
- w×Di/(v×h)
e/Di -
Pd Pa w2/(2×v)
l
- 图6.1.3
142292.9
23页
数值5
2750.0 70
0.20 0.00102
704 2.00 0.3 2.430E-04 5.7E+06 4.3E-04 1964.0 0.0161
20 898.3
5 1.0 0.3 2946.0
1
1.00
热网阻力计算 第4页
1
1.00
0 0 0.0
1
1.00
0 0 0.0 0 0.0
第1页
1 1.00
1
0 0.0
1
1.00
1 1.2 11095.37793 0.38 3513.5
1 1.00
1
1.00
2 1.2 7912.2
侧向分流 数量 侧管阻力系数 侧管阻力 主管阻力系数 主管阻力
4 等径三通 侧流量/主流量 支管/主管内径比平方 对向汇流 数量 侧管阻力系数 侧管阻力 主管阻力系数 主管阻力 背向分流 数量 侧管阻力系数 侧管阻力 主管阻力系数 主管阻力