管道沿程水头损失三种计算方法(自动计算)

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管道沿程水头损失计算附录

附录 A管道沿程水头损失计算说明1 海澄－威廉公式(A.1.1)适用于冷水和常温水管道，为《建筑给水排水设计规范》（ GB 50015－ 2003）推荐公式，该公式计算简便且对管材的适应较广，可以替代各有关标准和手册中根据不同管材和流态推导和采用的不同计算公式。

冷水和常温水管道也可采用流体力学基本公式（ A.2.3 ），但计算较复杂。

2自动喷水灭火系统管道《自动喷水灭火系统设计规范》（ GB 50084-2001 ）中采用以下公式2V（A.0.1 ）i＝0.0000107d j 1.3式中i ——每米管道的水头损失（MPa/m）；V ——管道内水的平均流速（m/s）；d j——管道的计算内径（m）。

基于以下因素，推荐采用海澄—威廉公式(A.1.1)替代上式进行自动喷水灭火系统的水力计算：1）《自动喷水灭火系统设计规范》采用公式（ A.0.1 ）的原因之一是与室内给水系统管道水力计算公式一致，但目前《建筑给排水设计规范》已经改为采用海澄－威廉公式。

2）式（ A.0.1 ）仅适用于镀锌钢管，海澄－威廉公式还适用于铜管、不锈钢管和涂覆其他防腐内衬的钢管。

3）英、美、日、德等国的自动喷水灭火系统规范均采用海澄－威廉公式。

4）《美国工业防火手册》介绍，经过实测，自动喷水灭火系统管道在使用20～ 25 年后，其水头损失接近采用海澄－威廉公式的设计值。

注：以上 4 点均来自《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2001）条文说明。

5）由于海澄－威廉公式和公式（ A.0.1 ）计算结果有较大差距，而管件的局部阻力系数是一确定的数值，当采用不同的沿程阻力计算公式折算为当量长度时出现不同的数值；但《自动喷水灭火系统设计规范》提供的局部阻力当量长度表是按照海澄－威廉公式 C h＝ 120 时的折算数值编制的，与式（ A.0.1 ）配合使用有较大误差。

6）如采用公式（ A.0.1 ），系统阻力计算数值比实际数值大，水泵扬程选择过高，实际运行时水量过大不能保证在火灾延续时间内连续喷水，也是不利因素。

扬程水头损失计算

扬程水头损失计算摘要：一、引言二、扬程水头损失的概念三、扬程水头损失的计算方法1.管道摩擦损失2.局部水头损失3.沿程水头损失四、扬程水头损失计算的实例分析五、总结正文：一、引言在水利工程、给排水系统以及工业循环水系统中，扬程水头损失的计算是一项重要的工作。

合理地计算扬程水头损失，可以有效地指导工程设计、施工和运行管理。

本文将对扬程水头损失的计算方法进行详细介绍。

二、扬程水头损失的概念扬程水头损失，是指在流体输送过程中，由于流体的粘滞性、管道的粗糙度以及弯头、阀门等局部阻力等因素，使得流体在管道内流动时产生的压力损失。

这种损失表现为流体流动前后的压力差，通常用米（m）表示。

三、扬程水头损失的计算方法扬程水头损失的计算方法主要包括以下三种：1.管道摩擦损失管道摩擦损失是由于流体与管道内壁之间的摩擦力引起的。

计算公式为：Δh_f = f × (L / D) × (ρ × V^2) / 2其中，Δh_f表示管道摩擦损失，f为摩擦因子，L为管道长度，D为管道直径，ρ为流体密度，V为流体流速。

2.局部水头损失局部水头损失是由于管道中的弯头、阀门、泵等局部阻力引起的。

计算公式为：Δh_j = z × (V^2) / 2其中，Δh_j表示局部水头损失，z为局部阻力损失系数，V为流体流速。

3.沿程水头损失沿程水头损失是由于管道长度、流体粘度等因素引起的。

计算公式为：Δh_c = λ × (L / D) × (ρ × V^2) / 2其中，Δh_c表示沿程水头损失，λ为沿程阻力损失系数，L为管道长度，D为管道直径，ρ为流体密度，V为流体流速。

四、扬程水头损失计算的实例分析以一个简单的实例为例，假设有一段管道长度为100m，直径为100mm，流体为清水，密度为1000kg/m，流速为1m/s。

现在需要计算该管道在输送过程中产生的扬程水头损失。

根据上述公式，可以计算出管道摩擦损失、局部水头损失和沿程水头损失分别为：Δh_f = 0.07 × (100 / 0.1) × (1000 × 1^2) / 2 = 700mΔh_j = 0.5 × (1^2) / 2 = 0.25mΔh_c = 0.65 × (100 / 0.1) × (1000 × 1^2) / 2 = 650m因此，该管道在输送过程中产生的扬程水头损失总和为：Δh_total = Δh_f + Δh_j + Δh_c = 700m + 0.25m + 650m = 1350.25m五、总结扬程水头损失的计算是水利工程、给排水系统以及工业循环水系统设计和运行管理的重要环节。

压力管道水头损失计算参数表

2
v2 2g
3.校核设计计算时，管道最小流速不应低于 0.3m/s，最大流速不宜超过 2.5m/s 。
6
m 2.00 2.00 2.00 1.90 1.77 1.74 1.77
b 5.33 5.33 5.33 5.10 4.77 4.74 4.77
6
6
5
5
55Leabharlann hj ξ式中 h j ——局部水头损失（m）； ξ ——局部阻力系数； v ——管道流速(m/s)； g——重力加速度，9.81m/ s 。
3
S0 ----比阻单位管长、单位流量时的沿程水
头损失；
f、m、b 取值表管材 n 0.0130 混凝土管、钢筋混凝土管 0.0140 0.0150 铁管、铸铁管硬塑料管铝管、铝合金管玻璃钢注：n——粗糙系数。 2.管道局部水头损失应按下式计算，也可按沿程水头损失的 10%~15%估算： 0.0084 0.0179 f 1.312 10 1.516 10 1.749 10 6.250 10 0.948 10 0.861 10 0.009 10
水头损失计算：
1.管道沿程水头损失应按下式计算，各种管材的 f、m、b 值可按表 1 确定
hf f
LQ m S0 Q m L db
S0
f 8 2 5 b d π gd
式中 h f ——沿程水头损失（m）； f——摩阻系数； L——管长（m）； Q——流量（ m /h）； d——管内径（mm）； m——流量指数； b——管径指数。

管道沿程水头损失计算公式

管道沿程水头损失计算公式【最新版】目录1.管道沿程水头损失计算公式介绍2.公式中各参数的含义和计算方法3.计算实例及其分析4.结论正文一、管道沿程水头损失计算公式介绍管道沿程水头损失是指水流在管道中流动时所受到的阻力，它会影响管道系统的流动性能和效率。

管道沿程水头损失的常用计算公式为：H=(λ/d)×(L/d)+(u^2/2g)+Z1+Z2+...+Zn其中，H为沿程水头损失，λ为沿程阻力系数，d为管道直径，L为管道长度，u为管道平均流速，g为重力加速度，Z1、Z2、...Zn为管道中的各种压力损失。

二、公式中各参数的含义和计算方法1.沿程阻力系数（λ）：沿程阻力系数是指水流在管道中流动时所受到的阻力大小，它与管道的形状、材质、粗糙度等因素有关。

在实际应用中，可以根据管道的尺寸和设计要求进行计算。

2.管道直径（d）：管道直径是指管道横截面的直径，通常以毫米或英寸为单位。

3.管道长度（L）：管道长度是指管道的长度，通常以米或英尺为单位。

4.管道平均流速（u）：管道平均流速是指管道中水的平均流速，通常以米/秒或英尺/秒为单位。

平均流速可以根据管道直径和设计流量进行计算。

5.重力加速度（g）：重力加速度是指物体受到的重力作用的大小，通常以米/秒或英尺/秒为单位。

6.压力损失（Z1、Z2、...Zn）：压力损失是指水流在管道中流动时所受到的各种压力损失，通常包括沿程压力损失、局部压力损失、入口压力损失等。

这些压力损失的大小和种类可以根据具体设计要求进行计算。

三、计算实例及其分析假设有一段长度为100米、直径为0.1米的圆形管道，设计流量为10立方米/小时，管道材质为钢管，粗糙度为0.01毫米。

根据管道沿程水头损失计算公式，可以计算出沿程阻力系数为0.05，平均流速为0.5米/秒，各种压力损失的大小和种类可以根据具体设计要求进行计算。

根据计算结果，可以得出以下结论：1.沿程水头损失为5米。

这意味着水流在管道中流动时所受到的阻力大小为5米的水头。

沿程水头损失计算

二、层流时沿程阻力系数λ的确定
液体在平直园管
内做匀速层流运
hf
动，如图：在1-2
截面间液体中分
R
τ dr
r
出一个半径为r的
1
2
L
液体柱，由于液体作匀速运动，
τ
P1
P2
所以作用在柱体
上的合力为零（水平方向）。作用在水平方向上只有表面力：
压力切向力
在水平方向上: p1 r 2 p2 r 2 2 r l 0
由于局部液体的运动变化十分复杂，因此在计算时，
除少数特别的情况下可以用理论公式外，大多数的情况
下，我们一般采用实验的方法来确定公式的ξ值，局部
水头损失也可用下列公式计算：
hm
v2 2g
le d
v2 2g
le ——当量长度，即把局部阻力折算为直管的相当长度。
le
d
一、突然扩大的局部水头损失
由于截面突然扩
通用范围：n<0.02、R<0.5m的管道和小河渠。
2）巴甫洛夫斯基公式
C 1 R y 其中 y 2.5 n 0.13 0.75 R( n 0.10)
n
适用范围： 0.1m≤R≤3.0m 0.011≤n≤0.04
四、应用举例
例1：一直径d=300mm的钢管，当量粗糙度Δ=0.15mm，输送20℃的清水，运动粘滞系数v=1.01×10-6m2/s，已知流量Q=0.1m3/s，求在100m长的直管段内的沿程水头损失。解： 1）判断流态
L
LT 1 ML3 L1MT 1
L0M 0T 0
经大量实验证明，对水平圆直管内的液体流动：
Re≤2300
层流
2300< Re <4000

管道水头损失核算

合计
9.520m
Hale Waihona Puke 蜗壳271-2002）、《水轮机基本技术条件》（GB/T15468-2010）《水力计算手册》（第二版）、《小型水电站上》（天津大学水利系1976）转轮D1= 主管管径 0.60 m 【据《DL/T5195》附录C1、C2】支管径 0.40 m
水轮机 2 台损失： hm=ξ*V^2/(2*g) 栅形系数β 1.83 湿周 X(m) 5.40 5.40
平均湿周水力半径谢才系数沿程损失沿损糙率n 局损系数ξ R(m) C X(m) hf(m) 3.64 0.231 46.08 0.017 0.05 0.000 湿周 X(m) 1.88 湿周 X(m) 1.88 湿周 X(m) 1.88 湿周 X(m) 1.88 湿周 X(m) 1.26 湿周 X(m) 2.51 沿程损失水力半径谢才系数沿损糙率n 局损系数ξ R(m) C hf(m) 0.150 60.74 0.012 0.090 7.323 水力半径谢才系数沿损糙率n v支/v主＝局损系数ξ R(m) C 0.150 60.74 0.012 0.180 0.650 沿程损失水力半径谢才系数沿损糙率n 局损系数ξ R(m) C hf(m) 0.150 60.74 0.012 0.108 0.571 沿程损失水力半径谢才系数沿损糙率n 局损系数ξ R(m) C hf(m) 0.067 53.06 0.012 0.180 0.076 沿程损失水力半径谢才系数沿损糙率n 局损系数ξ R(m) C hf(m) 0.100 56.77 0.012 0.180 0.106 沿程损失水力半径谢才系数沿损糙率n 局损系数ξ R(m) C hf(m) 0.200 63.73 0.012 0.138 0.000

建筑给水管道水头损失计算问题

建筑给水管道水头损失计算问题摘要在建筑给排水设计过程中，计算建筑内压力管道的水头损失非常重要。

目前我国建筑室内给水管道的水头损失一般按照海澄.威廉公式或者按照舍维列夫公式计算水头损失。

而《给水排水设计手册第一册》没有按照海澄.威廉公式计算水头损失计算表。

本文比较按照舍维列夫公式和海澄.威廉公式计算水头损失差别，并探讨不同用水管道选用不同公式计算水头损失的原因。

最后制定出按照海澄.威廉公式计算出水力计算表方便设计时使用。

关键词水头损失舍维列夫公式海澄.威廉公式水力计算表引言：建筑内压力给水管道主要有生活给水管道和消防给水管道。

按照《建筑给水排水设计规范》3.6.10规定给水管道的沿程水头损失采用海澄.威廉公式；而按照《自动喷水灭火系统设计规范》9.2.2规定，自动喷洒管道采用舍维列夫公式计算水头损失。

在建筑给排水设计中，管道的水头损失的计算直接影响到选择水泵、减压阀的设置与选用、喷头及管道的实际流量等多项内容。

因此了解澄.威廉公式和者按照舍维列夫公式不同和生活给水管道和消防给水管道选用不同公式计算水头损失的原因，对于建筑给排水设计人员相当重要。

自动喷洒灭火管道的沿程水头损失计算：自动喷洒管道的管材多采用镀锌钢管。

按照《自动喷水灭火系统设计规范》中9.2.2规定，自动喷洒管道采用舍维列夫公式计算水头损失。

舍维列夫公式可以表示为：当u 1.2m/s的时候( 1.1)当u 1.2m/s的时,(1.2)根据自动《自动喷水灭火系统设计规范》表8.0.7选择自动喷洒管道管径，通过计算可以发现自动喷洒管道流速大于、部分管道流速甚至远大于1.2m/s。

自动喷洒管道计算水头损失时都采用公式1.2计算。

可以看出自动喷洒管道的水头损失和流量的平方成正比；和计算内径的5.3次方成反比。

《自动喷水灭火系统设计规范》条文说明中指出，各国计算管道水头损失的公式各不相同，而我国采用的公式计算出的水头损失最高。

据《美国工业防火手册》介绍：“经过实测，自动喷水系统管道在使用20~25年后，其水头损失接近实测值。

管道沿程水头损失三种计算方法

管道沿程水头损失三种计算方法管道沿程水头损失是指流体在管道中由于摩擦阻力和其他因素导致的能量损失。

在工程设计中，准确计算管道沿程水头损失十分重要。

下面将介绍三种常用的计算方法：Darcy-Weisbach法、Hazen-Williams法和Manning公式。

1. Darcy-Weisbach法：Darcy-Weisbach法是一种经验公式，被广泛用于计算流体在管道中的摩擦阻力。

根据该法，管道沿程水头损失可以通过以下公式计算：hf = f * (L/D) * (V^2/2g)其中，hf表示管道沿程水头损失，f为阻力系数，L为管道长度，D 为管道直径，V为流速，g为重力加速度。

阻力系数f可以通过Colebrook-White公式计算，但是该公式存在迭代过程，计算较为复杂。

因此，在实际工程中，一般使用基于Darcy-Weisbach法的Moody图或以f为参数的简化公式进行计算。

2. Hazen-Williams法：Hazen-Williams法是一种简化计算方法，适用于水力学设计中对于流速和水头损失的估算。

该方法假设水头损失仅与流速成线性关系，忽略了管道内的摩擦阻力。

根据该法，水头损失可以通过以下公式计算：hf = 10.67 * (Q/C)^1.852 * (L/D^4.87)其中，hf表示管道沿程水头损失，Q为流量，C为摩擦系数，L为管道长度，D为管道直径。

摩擦系数C是由管道材料和粗糙度等参数决定的，可以通过经验公式或实验数据查表获得。

Hazen-Williams法适用于流量变化较小的情况，具有计算简便的优点。

3. Manning公式：Manning公式是一种适用于自然河流和管道流动的方法，根据河床粗糙度和比水深等参数计算流体在河道或管道中的摩擦阻力。

hf = [(1.49/n^2) * (V^2/2g)] * (R^(4/3)) * (S^(1/2))其中，hf表示管道沿程水头损失，n为曼宁粗糙系数，V为流速，g 为重力加速度，R为水力半径，S为水力坡度。

管道水头损失计算公式总结

管道水头损失计算公式管道的水头损失主要分为：沿程水头损失 f和局部水头损失 j两类。

某管道的总水头损失 w为各分段的沿程水头损失和沿程各种局部水头损失的总和。

1.沿程水头损失计算公式1.1达西——魏斯巴赫公式达西——魏斯巴赫（Darcy-Weisbach）公式：f=λLdv2 2g式中： f—沿程水头损失（m）;λ—沿程水头损失系数；L—管长（m）;d—管径（m）;v—管道水流速度（m/s）。

运用达西——魏斯巴赫（Darcy-Weisbach）公式，主要是确定沿程阻力系数λ，目前主要是一些经验公式：（1）根据尼古拉兹实验分区对沿程阻力系数λ进行计算①层流区层流区λ与相对粗糙度无关，只与雷诺数R e有关。

λ=64R e（R e<2000）②紊流水力光滑区紊流水力光滑区λ与相对粗糙度无关，只与雷诺数R e有关布拉休斯公式：λ=0.3164R e0.25（104<R e<105）普朗特—尼古拉兹公式（J.Nikuradse）：λ=2lg⁡(R eλ)-0.8（105<R e<3ⅹ106）③紊流水力粗糙过度区紊流水力粗糙过度区λ与相对粗糙度kd和雷诺数R e都有关柯列布鲁克—怀特（Colebrook-White）公式:1λ−2lg⁡(2.51R eλk3.71d)公式中：R e—雷诺数;k—管道当量粗糙度（mm）;d—管道直径一般适用于紊流光滑区、紊流过渡区和粗糙区，其适用范围较为宽泛、准确性高，④紊流水力粗糙区紊流水力粗糙过度区λ与雷诺数R e无关，只与相对粗糙度kd相关。

卡门(Karman)公式：1λ=−2lgk3.7d公式中：k—管道当量粗糙度（mm）;d—管道直径（2）齐恩（jain,A.k）公式齐恩（jain,A.k）公式一般用于紊流过渡区λ=1.14-2lg(kd+21.25R e0.9)（5000<R e<108）(3)哈兰德公式λ=−1.8lg⁡[k3.7d1.11+6.8R e)(4)阿尔特舒尔公式λ=0.11（kd+68R e）0.251.2谢才公式谢才公式只有谢才系数C一个影响参数，一般能适用于不同的流态区。

沿程水头损失的计算公式

沿程水头损失的计算公式
沿程水头损失是指流体在管道或水流的流动过程中由于摩擦和
阻力而损失的能量，通常用公式来计算。

根据流体力学的原理，沿
程水头损失可以通过多种公式来计算，其中最常用的是达西-魏布劳
克公式和汉克-白厄公式。

达西-魏布劳克公式是最常用的计算沿程水头损失的公式之一，
其公式为，h_f = f (L/D) (V^2/2g)，其中h_f为沿程水头损失，f为摩阻系数，L为管道长度，D为管道直径，V为流速，g为重力
加速度。

另一个常用的计算沿程水头损失的公式是汉克-白厄公式，其公
式为，h_f = K (V^2/2g)，其中h_f为沿程水头损失，K为局部阻
力系数，V为流速，g为重力加速度。

除了上述两种常用的公式外，还有其他一些特定情况下用于计
算沿程水头损失的公式，比如弯头、节流装置等特殊构件的水头损
失公式。

需要特别注意的是，以上提到的公式中的参数需要根据具体情
况进行选择和计算，比如摩阻系数f需要根据流体的性质和管道的材质来确定，局部阻力系数K需要根据具体的管道构件来确定。

总的来说，计算沿程水头损失的公式是根据流体力学的基本原理和实际工程经验总结得出的，应根据具体情况选择合适的公式和参数进行计算。

管道沿程水头损失计算附录-A-C.doc

附录A 管道沿程水头损失计算说明1 海澄－威廉公式(A.1.1)适用于冷水和常温水管道，为《建筑给水排水设计规范》（GB 50015－2003）推荐公式，该公式计算简便且对管材的适应较广，可以替代各有关标准和手册中根据不同管材和流态推导和采用的不同计算公式。

冷水和常温水管道也可采用流体力学基本公式（A.2.3），但计算较复杂。

2 自动喷水灭火系统管道《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2001）中采用以下公式3.1j2d 0000107.0i V ＝（A.0.1）式中 i ——每米管道的水头损失（MPa/m ）；V ——管道内水的平均流速（m/s ）； d j ——管道的计算内径（m ）。

基于以下因素，推荐采用海澄—威廉公式(A.1.1)替代上式进行自动喷水灭火系统的水力计算：1）《自动喷水灭火系统设计规范》采用公式（A.0.1）的原因之一是与室内给水系统管道水力计算公式一致，但目前《建筑给排水设计规范》已经改为采用海澄－威廉公式。

2）式（A.0.1）仅适用于镀锌钢管，海澄－威廉公式还适用于铜管、不锈钢管和涂覆其他防腐内衬的钢管。

3）英、美、日、德等国的自动喷水灭火系统规范均采用海澄－威廉公式。

4）《美国工业防火手册》介绍，经过实测，自动喷水灭火系统管道在使用20～25年后，其水头损失接近采用海澄－威廉公式的设计值。

注：以上4点均来自《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2001）条文说明。

5）由于海澄－威廉公式和公式（A.0.1）计算结果有较大差距，而管件的局部阻力系数是一确定的数值，当采用不同的沿程阻力计算公式折算为当量长度时出现不同的数值；但《自动喷水灭火系统设计规范》提供的局部阻力当量长度表是按照海澄－威廉公式C h ＝120时的折算数值编制的，与式（A.0.1）配合使用有较大误差。

6）如采用公式（A.0.1），系统阻力计算数值比实际数值大，水泵扬程选择过高，实际运行时水量过大不能保证在火灾延续时间内连续喷水，也是不利因素。

沿程水头损失计算

2、谢才公式对于明渠中的紊流沿程水头损失，在工程计算
中常常采用谢才公式。
v c RJ
式中： C——谢才系数 R——水力半径 J——水力坡度
J=hf/l
也可采用
hf

l
v2
De 2g
De——当量直径
关于谢才系数C的确定 1) 曼宁公式
C

1
1
R6
n
式中：n——粗糙系数，可查附录2。P160
Re 0.25
2)、紊流过渡区间：
d
d
10

Re
1000
1 2 lg(

3.7d
2.51 )
Re
此式即为柯列勃洛克公式
3)、阻力平方区间： 4 Re 1000 d

1 2 lg

3.7d
上式所有的计算仅仅是针对圆管流动的情况而言，
而在实际工程中经常碰到液体在非圆管道中流动。下面将讨论非圆管道的情况。
R2
d2
——(5)
对平直圆管定截面的液体流动：
hf

p

32l v d 2
32l v gd 2

64
vd
l d
v2 2g
l v2
d 2g

则上式即为达西公式
所以 64 ——层流时沿程阻力系数
Re
三、紊流时沿程阻力系数λ 的确定
（一）摩擦系数曲线图
内做匀速层流运
hf
动，如图：在1-2
截面间液体中分
R
τ dr
r
出一个半径为r的
1
2
L
液体柱，由于液体作匀速运动，

管道水头损失产生原因及计算

流体力学二类考核指导老师：冯亮花——小组成员：蒙伦智、周肖、王桐供水管道水头损失产生原因及计算摘要：水流在运动过程中克服水流阻力而消耗的能量称为水头损失，根据边界条件的不同把水头损失分为两类：对于平顺的边界，水头损失与沿程成正比的称为沿程水头损失，用hf 表示；由局部边界急剧改变导致水流结构改变、流速分布改变并产生旋涡区而引起的水头损失称为局部水头损失，用hj 表示，两者的计量单位都为米。

关键词：水头损失原因计算真空有压流1．在分析水头损失产生原因之前，首先应该明确两个概念。

1.1水流阻力水流阻力是由于固体边界的影响和液体的粘滞性作用，使液体与固体之间、液体内有相对运动的各液层之间存在的摩擦阻力的合力，水流阻力必然与水流运动方向相反。

1.2水头损失水流在运动过程中克服水流阻力而消耗的能量称为水头损失。

其中边界对水流的阻力是产生水头损失的外因，液体的粘滞性是产生水头损失的内因，也是根本原因。

根据边界条件的不同把水头损失分为两类：对于平顺的边界，水头损失与流程成正比的称为沿程水头损失，用hf 表示；由局部边界急剧改变导致水流结构改变、流速分布改变并产生旋涡区而列起的水头损失称为局部水头损失，用hj 表示，两者的计最单位都为米。

由水头损失所产生的能量消耗，将直接影响供水水泵的选型，管道材质与内径的确定，增加机械能损耗，这一直是水利工作者在给水工程设计过程中想要尽量减小的设计因子，要想将水头损失降低到最低限度，就要了解水头损失产生的真正原因。

2．水头损失产生的原因2.1供水管道的糙率是产生沿程水头损失的外部原因，也是直接原因。

在理想的状态下，液体在管道内部流动是不受管道内壁影响的，但由于现在市场上供应的各种管材，内壁绝对光滑的材质是不存在，现有的技术只是尽量减小管道材质的糙率（即粗糙度，一般用n 表示）。

如给水用的PVC 管，管道内壁糙率为一般取值0.009，球墨铸铁给水管道内壁糙率一般取值0.012-0.0 1 3，其它管材糙率国家都有相应的技术标准。

管道沿程水头损失三种计算方法(自动计算)

L d
4 . 871
*(
Q 1 .852 ) C
常用管材的C值表 f、m、b值表
2772.00
0.77000
h f fLQ m / d b
f、m、b值表管道种类
29.99
0.00833
f
m
b
常用管材的C值表管道种类玻璃钢管
塑料硬管,玻璃钢管铝管、铝合金管
0.948*105 0.861*105
塑料管石棉水泥管
150 140 130 120 110 100 90

混凝土和钢筋混凝土管（污水管）石棉水泥管铸铁管钢管玻璃钢管
0.014 0.012 0.013 0.012 0.0084
管、新（光滑）铸铁管
管、镀锌钢管、锦塑软管
半旧钢管、铸铁管普通砼管
旧钢管、铸铁管、离心浇筑砼管
4.89 5.04 5.1 5.33 5.33 5.33 5.33 5.33
塑料管石棉水泥管新钢管、新（光滑）铸铁管半旧钢管、铸铁管普通砼管
7.76n2*109 1.312*106 1.516*106 1.749*106 2.24*106
铝合金管、镀锌钢管、锦塑软管
使用多年的旧钢管、铸铁管、离心浇筑
管长 L m
1280
管径 d mm
600
沿程水头损失 hf m m
17.15
0.600
1280
600
0.600
16.72
1200
110
0.110
8.57
常用管材的C值表管道种类玻璃钢管 C 160
管道的糙率n值表管道种类缸瓦管（带釉）混凝土和钢筋混凝土管（雨水管） n 0.013 0.013

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。

压力管道水头损失计算参数表

管道局部水头损失应按下式计算也可按沿程水头损失的1015估算压力管道水头 Nhomakorabea失计算参数表
水头损失计算： 1.管道沿程水头损失应按下式计算，各种管材的f 、m 、b 值可按表1确定 b mfd LQ f h =0m S Q L = 0258b f S d gd λ==π 式中 f h ——沿程水头损失（m ）； 0S ----比阻单位管长、单位流量时的沿程水 f ——摩阻系数；头损失； L ——管长（m ）； Q ——流量（ 3m /h ）； d ——管内径（mm ）； m ——流量指数； b ——管径指数。
注：n ——粗糙系数。 2.管道局部水头损失应按下式计算，也可按沿程水头损失的10%~15%估算： =j h ξ g v 22 式中 j h ——局部水头损失（m ）； ξ——局部阻力系数； v ——管道流速(m/s)； g ——重力加速度，9.81m/2 s。 3.校核设计计算时，管道最小流速不应低于0.3m/s ，最大流速不宜超过2.5m/s 。

管道水头损失计算

管道水头损失计算 The document was finally revised on 2021
管道水头损失计算，应包括沿程水头损失和局部水头损失。

1.沿程水头损失，可按下式计算：
h1= iL
式中 h1—沿程水头损失，m；
L—计算管段的长度，m；
i—单位管长水头损失，m/m；
1) PVC-U、PE等硬塑料管的单位管长水头损失，可按下式计算： i= d
式中 Q—管段流量，m3/s；
d—管道内径，m；
2) 钢管、铸铁管的单位管长水头损失，可按下列公式计算：
当ν＜s时， i=(1+v)d (6.0.12-3)
当ν≥s时，
i=d （6.0.12-4）
式中 v—管内流速，m/s；
d—管道内径，m；
3) 混凝土管、钢筋混凝土管的单位管长水头损失，可按下式计算：
i= (6.0.12-5)
式中 Q—管段流量，m3/s；
d—管道内径，m；
n—粗糙系数，应根据管道内壁光滑程度确定，可为～.
2.输水管和配水管网的局部水头损失，可按其沿程水头损失的5%～
10%计算（局部水头损失一般可不作详细计算，只进行估算。

局部水头损失估算系数应根据管线上弯头、三通、附属设施等局部损失点的数量确定，局部损失点多时取高值）。

环状管网水力计算时，水头损失闭合差绝对值，小环应小于，大环应小于。

沿程水头损失计算

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将两边积分：
Q p R (R2 r 2 )rdr
2l 0
p 2l
R2
2
r2
r4 4
R 0
p R4
8l
——(4)
因为
v Q pR4 1 pR2 R 2 8l R 2 8l
p 8lv 32lv ——(5)
R2
d2
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对平直圆管定截面的液体流动：
hf
p
32l v d 2
32l v gd 2
64
vd
l v2
d 2g
l
d
v2 2g
则上式即为达西公式
所以 64 ——层流时沿程阻力系数
Re
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三、紊流时沿程阻力系数λ的确定
（一）摩擦系数曲线图
由前面的分析可知：
f (Re. d )
64
Re
针对上述关系式，进行实验，即可绘出摩擦系数曲线图。
绝对粗糙度Δ，称为水力光滑管。因此λ只与Re有关，
与Δ/d无关，λ=f(Re). hf ∝ vn 1<n<2
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④水力光滑管到水力粗糙管的过渡区
光滑管线与虚线之间的部分：在此区间 λ=f(Re、Δ/d) hf ∝ vn 1<n<2
hf ∝ Δ/d ——相对粗糙度
4、实验表明：阻力与动压头成正比 hf ∝v2/2g
因此，由以上分析，可得：
hf
L v2 d 2g
f Re,
d
令 f (Re， ) ——沿程阻力系数
d
所以
hf
L v2
d 2g