喷淋水力计算
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管件直径（mm）
25
32
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100
125
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45º弯头
0.3
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90º弯头
0.6
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1.8
2.1
3.1
3.7
4.3
三通或四通
1.5
1.8
2.4
3.1
3.7
4.6
6.1
7.6
9.2
蝶阀
1.8
2.1
3.1
3.7
2.7
3.1
闸阀
0.3
下图我们确定了作用面积的周界，同时按照喷规表8.0.7中参考的管径进行了标注，这个标注只是暂时的，以后计算时要校核。
3、最不利点喷头压力的确定
最不利点的喷头当然是节点1喷头，喷规规定，9.1.4系统设计流量的计算，应保证任意作用面积内的平均喷水强度不低于本规范表5.0.1和表5.0.5的规定值。最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度，轻危险级、中危险级不应低于本规范表5.0.1规定值的85％；严重危险级和仓库危险级不应低于本规范表5.0.1和表5.0.5的规定值。
要求：1管路流速不大于5m/s经济流速
2节点11处压力不大于0.4Mpa
忽略短立管的损失
使用公式：
喷头的流量计算公式：
q=k
q—喷头流量（L/min）；
P—喷头工作压力（MPa）；
k—喷头流量系数（本系统的喷头k=80）。
平均流速计算公式：
v= =Kc* Q
v--平均流速（m/s）；
Q—流量（L/s）；
由于Q1-7= K1-7（10P7）1/21/60
且Q1-7=Q7=8.25L/S；P7=0.17731Mpa
带入上式，得K1-7=371.73
14）这样下两个支管的特性系数K值均与K1-7=371.73相同，我们把上图简化如下
15）管路L7-8
Q7-8=Q7=8.25L/S
则h7-8= A*L*Q2=0.01108*3*8.252=0.0226Mpa=2.26 mH2o
则支管L4-5的水力损失h4-5=A*L*Q2=0.04453*3*4.8862=0.03189Mpa=3.189 mH2o
支管L4-5内的管流速V4-5=Kc*Q=0.796*4.886=3.889m/s＜5m/s
9）5#喷头
由于5#喷头的工作压力P5= P4+ h4-5=0.12+0.03189=0.152 Mpa=15.2mH2o
2、作用面积的确定
根据喷规表5.0.1，中危险Ⅱ级的作用面积为160m2；作用面积的表述为长边沿着配水支管划分，并且长边边长a大于等于作用面积平方根的1.2倍；
9.1.2 水力计算选定的最不利点处作用面积宜为矩形，其长边应平行于配水支管，其长度不宜小于作用面积平方根的l.2倍。
按照上述规定，则该作用面积的实际长边长度应大于或等于15.17m；按照图所示应该在第5个与第6个喷头的中间位置偏向第6个喷头0.17m，如果不把第6个喷头划进来则小于规定；所以将第6个喷头划进来；这样实际的作用面积长边边长为18m；那么按照作用面积160m2则作用面积的短边至少应为160/18=8.89m。按照图纸看，8.89m的位置在第2行与第3行之间，现在我们取第2行与第三行中间，那么，短边为6m长；这样作用面积为6*18=108平方米；小于160平方米。不符合规范，少了52平方米，则应该把第三行划进来。这样短边为9m，这样围成的作用面积为9*18=162 m2>160 m2符合规范要求；如下图
7）4#喷头
由于4#喷头的工作压力P4= P3+ h3-4=0.0874+0.033=0.12 Mpa=12mH2o
则，4#喷头流量Q4=K（10P4）1/21/60=80*1.21/2*1/60=1.46L/S。
8）支管L4-5
由于支管L4-5内的水流量Q4-5=Q4+Q3-4=1.46/S+3.426L/S=4.886L/S
2）支管L1-2
支管L1-2内的水流量Q1-2=Q1=1.033L/S
则支管L1-2的水力损失h1-2=A*L*Q2=0.4367*3*1.0332=0.01397Mpa=1.397 mH2o
支管L1-2内的管流速V1-2=Kc*Q=1.883*1.033=1.945m/s＜5m/s
3）2#喷头
由于2#喷头的工作压力P2= P1+ h1-2=6mH2o+1.397 mH2o=7.4 mH2o=0.074MPa
则，5#喷头流量Q5=K（10P5）1/21/60=80*1.521/2*1/60=1.6438L/S。
10）支管L5-6
由于支管L5-6内的水流量Q5-6=Q5+Q4-5=1.6438/S+4.886L/S=6.5298L/S
则支管L5-6的水力损失h5-6=A*L*Q2=0.01108*3*6.52982=0.01417Mpa=1.417 mH2o
6）支管L3-4
由于支管L3-4内的水流量Q3-4=Q1+Q2+Q3=1.033L/S+1.147L/S+1.246L/S=3.426L/S
则支管L3-4的水力损失h3-4=A*L*Q2=0.09386*3*3.4262=0.033Mpa=3.3 mH2o
支管L3-4内的管流速V3-4=Kc*Q=1.054*3.426=3.6m/s＜5m/s
一只喷头的最大保护面积（m2）
喷头与端墙的最大距离（m）
4
4.4
4.5
20.0
2.2
6
3.6
4.0
12.5
1.8ห้องสมุดไป่ตู้
8
3.4
3.6
11.5
1.7
12~20
3.0
3.6
9.0
1.5
注：1仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其喷头间距应按走道地面不留漏喷空白点确定；
2货架内喷头的间距不应小于2m，并不应大于3m。
按照这个理念，由于喷头布置间距一样，只要最不利点喷头与其周围3个喷头围成的面积内喷水强度大于等于85%规范规定的喷水强度，则作用面积内的任何四个喷头都会满足这个要求，由此得出
q/L2≥85%*8L/min·m2；又有
则P≥0.0585Mpa=0.06Mpa
1、水力计算
水力计算目的：计算出系统总流量和系统总的压力损失，来选择消防泵。
则，2#喷头流量Q2=K（10P2）1/21/60=80*0.741/2*1/60=1.147L/S。
4）支管L2-3
由于支管L2-3内的水流量Q2-3=Q1+Q2=1.033L/S+1.147L/S=2.18L/S
则支管L2-3的水力损失h2-3=A*L*Q2=0.09386*3*2.182=0.01338Mpa=1.338 mH2o
也就是说，在中危险Ⅱ级，也既喷水强度为8L/min·m2时，喷头间距在2.6m~3.1m之间布置。我们实际布置时，考虑喷头间距与建筑物尺寸的和谐，距离端墙保证不大于间距的一半。比如上图，我们保证喷头间距的均匀相等后，假如间距为3.00m，距离端墙为1.5m，如下图；
这个图基本框架就已经形成，下面我们确定作用面积
0.3
0.3
0.6
0.6
0.9
止回阀
1.5
2.1
2.7
3.4
4.3
4.9
6.7
8.3
9.8
按照逐点法计算，每个管件的水力损失都计算在管道中，为了方便计算，这里忽略了管件的局部损失，最后按照延程损失的20%计入。
计 算
1）1#喷头
上述已经知道1#喷头的工作压力P1=0.06Mpa=6mH2o
则，1#喷头流量Q1=K（10P1）1/21/60=80*0.61/2*1/60=1.033L/S。
V7-8=Kc*Q=0.471*8.25=3.885m/s＜5m/s
16）节点8
由于P8= P7+ h7-8=0.17731+0.0226=0.2 Mpa=20mH2o
则，节点8流量Q8= K8（10P8）1/21/60= K1-7（10P8）1/21/60=371.73*21/2*1/60=8.76L/S
hj=ALd h=i*L=0.0000107*V2/d1.3*L=0.0000107*(KC*Q)2/d1.3*L=0.0000107*KC2*Q2/d1.3*L=(0.0000107*KC2/d1.3)*Q2*L=A*Q2*L
hj—管道局部水头损失（mH2o）；
A—管道比阻值；A=0.0000107* KC2/ d1.3
支管L2-3内的管流速V2-3=Kc*Q=1.054*2.18=2.29772m/s＜5m/s
5）3#喷头
由于3#喷头的工作压力P3= P2+ h2-3=0.074+0.01338=0.0874 Mpa=8.74mH2o
则，3#喷头流量Q3=K（10P3）1/21/60=80*0.841/2*1/60=1.246L/S。
支管L5-6内的管流速V5-6=Kc*Q=0.471*6.5298=3.0755m/s＜5m/s
11）6#喷头
由于6#喷头的工作压力P6= P5+ h5-6=0.152+0.01417=0.166 Mpa=16.6mH2o
则，6#喷头流量Q6=K（10P6）1/21/60=80*1.661/2*1/60=1.7178L/S。
17）管路L8-9
Q8-9=Q7+Q8=8.25L/S+8.76=17.01L/S
则h8-9= A*L*Q2=0.002893*3*17.012=0.025Mpa=2.5 mH2o
V8-9=Kc*Q=0.284*17.01=4.83m/s＜5m/s
这时，管流速已经接近经济流速了，一般这个时候就要将该段管径提高一级，将阻力和流速降下来，但为了使大家最后看到不合理的位置，所以我不改变规范建议的管径，继续计算下去。
水力计算
自动喷水灭火系统的水力计算主要是按照逐点计算法进行计算；这于原规范有很大区别。原规范是采用估算法进行计算的。
计算方法：
1、确定喷头间距
规范中给出了如下面所示的间距。这个间距是最大间距，也就是在0.1Mpa下的间距。
喷水强度
（L/min·m2）
正方形布置的边长（m）
矩形或平行四边形布置的长边边长（m）
很多设计者对这一点不是很了解，往往不论建筑物的实际尺寸，都一律套用这个距离，造成很多错误。
对于一个建筑物，我们在确定了危险等级后，要根据建筑物的实际尺寸来确定喷头间距，如我们确定了一个建筑物为中危险Ⅱ级，也既喷水强度为8L/min·m2
由下图可知
由上述图纸可以明白系统最不利点四个喷头ABCD围成的面积正方形ABCD的面积为S，只要保证S内的喷水强度不小于8L/min·m2就满足规范要求；
13）节点7
由于P7= P6+ h6-7=0.166+0.0113056=0.17731 Mpa=17.731mH2o
则，节点7流量Q7=Q6-7=8.25L/S。
当知道节点7的压力和流量时，我们继续求下2个支管。由于下两个支管的形状特征与第一个支管一样，这时我们可以把第一个支管看成一个大喷头，只不过它的K值与标准喷头K=80不同，那么我们就求出这个大喷头的K值既K1-7
d—管道的内径（mm）。
Kc—流速系数（m/L）4/(1000*3.14*d2)
镀锌钢管管径（mm）
15
20
25
32
40
50
70
80
100
125
150
Kc（m/L）
5.852
3.105
1.883
1.054
0.796
0.471
0.284
0.201
0.115
0.075
0.053
管道的局部水头损失，宜采用当量长度法计算：
从图上看，在每个喷头的洒水量中有1/4的水量洒在S中，也就是S内的洒水量为一个喷头的洒水量；
由喷头的流量公式喷头的流量应按下式计算：
（9．1．l）
式中q——喷头流量（L／min）；
P——喷头工作压力（MPa）；
K——喷头流量系数。
可知q/S=8L/min·m2；而S=L*L
则，喷头间距L=
当最不利点压力P=0.1Mpa时，L=3.16m=3.1m；当最不利点压力为0.05Mpa时，L=2.66m=2.6m
18）节点9
由于P9= P8+ h8-9=0.2+0.02508=0.22508 Mpa=22.508mH2o
12）支管L6-7
由于支管L6-7内的水流量Q6-7=Q6+Q5-6=1.7178/S+6.5298L/S=8.25L/S
则支管L6-7的水力损失h6-7=A*L*Q2=0.01108*1.5*8.252=0.0113056Mpa=1.13056 mH2o
支管L6-7内的管流速V6-7=Kc*Q=0.471*8.25=3.885m/s＜5m/s
Ld—管件和阀门局部水头损失当量长度（m）。
表 管道比阻值A
管径（mm）
25
32
40
50
65
80
100
125
150
A（Q以L2/s2计）
0.4367
0.09386
0.04453
0.01108
0.002893
0.001168
0.0002674
0.0008623
0.00003395
表 当量长度表（m）
管件名称
25
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50
65
80
100
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45º弯头
0.3
0.3
0.6
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0.9
0.9
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2.1
90º弯头
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
3.1
3.7
4.3
三通或四通
1.5
1.8
2.4
3.1
3.7
4.6
6.1
7.6
9.2
蝶阀
1.8
2.1
3.1
3.7
2.7
3.1
闸阀
0.3
下图我们确定了作用面积的周界，同时按照喷规表8.0.7中参考的管径进行了标注，这个标注只是暂时的，以后计算时要校核。
3、最不利点喷头压力的确定
最不利点的喷头当然是节点1喷头，喷规规定，9.1.4系统设计流量的计算，应保证任意作用面积内的平均喷水强度不低于本规范表5.0.1和表5.0.5的规定值。最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度，轻危险级、中危险级不应低于本规范表5.0.1规定值的85％；严重危险级和仓库危险级不应低于本规范表5.0.1和表5.0.5的规定值。
要求：1管路流速不大于5m/s经济流速
2节点11处压力不大于0.4Mpa
忽略短立管的损失
使用公式：
喷头的流量计算公式：
q=k
q—喷头流量（L/min）；
P—喷头工作压力（MPa）；
k—喷头流量系数（本系统的喷头k=80）。
平均流速计算公式：
v= =Kc* Q
v--平均流速（m/s）；
Q—流量（L/s）；
由于Q1-7= K1-7（10P7）1/21/60
且Q1-7=Q7=8.25L/S；P7=0.17731Mpa
带入上式，得K1-7=371.73
14）这样下两个支管的特性系数K值均与K1-7=371.73相同，我们把上图简化如下
15）管路L7-8
Q7-8=Q7=8.25L/S
则h7-8= A*L*Q2=0.01108*3*8.252=0.0226Mpa=2.26 mH2o
则支管L4-5的水力损失h4-5=A*L*Q2=0.04453*3*4.8862=0.03189Mpa=3.189 mH2o
支管L4-5内的管流速V4-5=Kc*Q=0.796*4.886=3.889m/s＜5m/s
9）5#喷头
由于5#喷头的工作压力P5= P4+ h4-5=0.12+0.03189=0.152 Mpa=15.2mH2o
2、作用面积的确定
根据喷规表5.0.1，中危险Ⅱ级的作用面积为160m2；作用面积的表述为长边沿着配水支管划分，并且长边边长a大于等于作用面积平方根的1.2倍；
9.1.2 水力计算选定的最不利点处作用面积宜为矩形，其长边应平行于配水支管，其长度不宜小于作用面积平方根的l.2倍。
按照上述规定，则该作用面积的实际长边长度应大于或等于15.17m；按照图所示应该在第5个与第6个喷头的中间位置偏向第6个喷头0.17m，如果不把第6个喷头划进来则小于规定；所以将第6个喷头划进来；这样实际的作用面积长边边长为18m；那么按照作用面积160m2则作用面积的短边至少应为160/18=8.89m。按照图纸看，8.89m的位置在第2行与第3行之间，现在我们取第2行与第三行中间，那么，短边为6m长；这样作用面积为6*18=108平方米；小于160平方米。不符合规范，少了52平方米，则应该把第三行划进来。这样短边为9m，这样围成的作用面积为9*18=162 m2>160 m2符合规范要求；如下图
7）4#喷头
由于4#喷头的工作压力P4= P3+ h3-4=0.0874+0.033=0.12 Mpa=12mH2o
则，4#喷头流量Q4=K（10P4）1/21/60=80*1.21/2*1/60=1.46L/S。
8）支管L4-5
由于支管L4-5内的水流量Q4-5=Q4+Q3-4=1.46/S+3.426L/S=4.886L/S
2）支管L1-2
支管L1-2内的水流量Q1-2=Q1=1.033L/S
则支管L1-2的水力损失h1-2=A*L*Q2=0.4367*3*1.0332=0.01397Mpa=1.397 mH2o
支管L1-2内的管流速V1-2=Kc*Q=1.883*1.033=1.945m/s＜5m/s
3）2#喷头
由于2#喷头的工作压力P2= P1+ h1-2=6mH2o+1.397 mH2o=7.4 mH2o=0.074MPa
则，5#喷头流量Q5=K（10P5）1/21/60=80*1.521/2*1/60=1.6438L/S。
10）支管L5-6
由于支管L5-6内的水流量Q5-6=Q5+Q4-5=1.6438/S+4.886L/S=6.5298L/S
则支管L5-6的水力损失h5-6=A*L*Q2=0.01108*3*6.52982=0.01417Mpa=1.417 mH2o
6）支管L3-4
由于支管L3-4内的水流量Q3-4=Q1+Q2+Q3=1.033L/S+1.147L/S+1.246L/S=3.426L/S
则支管L3-4的水力损失h3-4=A*L*Q2=0.09386*3*3.4262=0.033Mpa=3.3 mH2o
支管L3-4内的管流速V3-4=Kc*Q=1.054*3.426=3.6m/s＜5m/s
一只喷头的最大保护面积（m2）
喷头与端墙的最大距离（m）
4
4.4
4.5
20.0
2.2
6
3.6
4.0
12.5
1.8ห้องสมุดไป่ตู้
8
3.4
3.6
11.5
1.7
12~20
3.0
3.6
9.0
1.5
注：1仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其喷头间距应按走道地面不留漏喷空白点确定；
2货架内喷头的间距不应小于2m，并不应大于3m。
按照这个理念，由于喷头布置间距一样，只要最不利点喷头与其周围3个喷头围成的面积内喷水强度大于等于85%规范规定的喷水强度，则作用面积内的任何四个喷头都会满足这个要求，由此得出
q/L2≥85%*8L/min·m2；又有
则P≥0.0585Mpa=0.06Mpa
1、水力计算
水力计算目的：计算出系统总流量和系统总的压力损失，来选择消防泵。
则，2#喷头流量Q2=K（10P2）1/21/60=80*0.741/2*1/60=1.147L/S。
4）支管L2-3
由于支管L2-3内的水流量Q2-3=Q1+Q2=1.033L/S+1.147L/S=2.18L/S
则支管L2-3的水力损失h2-3=A*L*Q2=0.09386*3*2.182=0.01338Mpa=1.338 mH2o
也就是说，在中危险Ⅱ级，也既喷水强度为8L/min·m2时，喷头间距在2.6m~3.1m之间布置。我们实际布置时，考虑喷头间距与建筑物尺寸的和谐，距离端墙保证不大于间距的一半。比如上图，我们保证喷头间距的均匀相等后，假如间距为3.00m，距离端墙为1.5m，如下图；
这个图基本框架就已经形成，下面我们确定作用面积
0.3
0.3
0.6
0.6
0.9
止回阀
1.5
2.1
2.7
3.4
4.3
4.9
6.7
8.3
9.8
按照逐点法计算，每个管件的水力损失都计算在管道中，为了方便计算，这里忽略了管件的局部损失，最后按照延程损失的20%计入。
计 算
1）1#喷头
上述已经知道1#喷头的工作压力P1=0.06Mpa=6mH2o
则，1#喷头流量Q1=K（10P1）1/21/60=80*0.61/2*1/60=1.033L/S。
V7-8=Kc*Q=0.471*8.25=3.885m/s＜5m/s
16）节点8
由于P8= P7+ h7-8=0.17731+0.0226=0.2 Mpa=20mH2o
则，节点8流量Q8= K8（10P8）1/21/60= K1-7（10P8）1/21/60=371.73*21/2*1/60=8.76L/S
hj=ALd h=i*L=0.0000107*V2/d1.3*L=0.0000107*(KC*Q)2/d1.3*L=0.0000107*KC2*Q2/d1.3*L=(0.0000107*KC2/d1.3)*Q2*L=A*Q2*L
hj—管道局部水头损失（mH2o）；
A—管道比阻值；A=0.0000107* KC2/ d1.3
支管L2-3内的管流速V2-3=Kc*Q=1.054*2.18=2.29772m/s＜5m/s
5）3#喷头
由于3#喷头的工作压力P3= P2+ h2-3=0.074+0.01338=0.0874 Mpa=8.74mH2o
则，3#喷头流量Q3=K（10P3）1/21/60=80*0.841/2*1/60=1.246L/S。
支管L5-6内的管流速V5-6=Kc*Q=0.471*6.5298=3.0755m/s＜5m/s
11）6#喷头
由于6#喷头的工作压力P6= P5+ h5-6=0.152+0.01417=0.166 Mpa=16.6mH2o
则，6#喷头流量Q6=K（10P6）1/21/60=80*1.661/2*1/60=1.7178L/S。
17）管路L8-9
Q8-9=Q7+Q8=8.25L/S+8.76=17.01L/S
则h8-9= A*L*Q2=0.002893*3*17.012=0.025Mpa=2.5 mH2o
V8-9=Kc*Q=0.284*17.01=4.83m/s＜5m/s
这时，管流速已经接近经济流速了，一般这个时候就要将该段管径提高一级，将阻力和流速降下来，但为了使大家最后看到不合理的位置，所以我不改变规范建议的管径，继续计算下去。
水力计算
自动喷水灭火系统的水力计算主要是按照逐点计算法进行计算；这于原规范有很大区别。原规范是采用估算法进行计算的。
计算方法：
1、确定喷头间距
规范中给出了如下面所示的间距。这个间距是最大间距，也就是在0.1Mpa下的间距。
喷水强度
（L/min·m2）
正方形布置的边长（m）
矩形或平行四边形布置的长边边长（m）
很多设计者对这一点不是很了解，往往不论建筑物的实际尺寸，都一律套用这个距离，造成很多错误。
对于一个建筑物，我们在确定了危险等级后，要根据建筑物的实际尺寸来确定喷头间距，如我们确定了一个建筑物为中危险Ⅱ级，也既喷水强度为8L/min·m2
由下图可知
由上述图纸可以明白系统最不利点四个喷头ABCD围成的面积正方形ABCD的面积为S，只要保证S内的喷水强度不小于8L/min·m2就满足规范要求；
13）节点7
由于P7= P6+ h6-7=0.166+0.0113056=0.17731 Mpa=17.731mH2o
则，节点7流量Q7=Q6-7=8.25L/S。
当知道节点7的压力和流量时，我们继续求下2个支管。由于下两个支管的形状特征与第一个支管一样，这时我们可以把第一个支管看成一个大喷头，只不过它的K值与标准喷头K=80不同，那么我们就求出这个大喷头的K值既K1-7
d—管道的内径（mm）。
Kc—流速系数（m/L）4/(1000*3.14*d2)
镀锌钢管管径（mm）
15
20
25
32
40
50
70
80
100
125
150
Kc（m/L）
5.852
3.105
1.883
1.054
0.796
0.471
0.284
0.201
0.115
0.075
0.053
管道的局部水头损失，宜采用当量长度法计算：
从图上看，在每个喷头的洒水量中有1/4的水量洒在S中，也就是S内的洒水量为一个喷头的洒水量；
由喷头的流量公式喷头的流量应按下式计算：
（9．1．l）
式中q——喷头流量（L／min）；
P——喷头工作压力（MPa）；
K——喷头流量系数。
可知q/S=8L/min·m2；而S=L*L
则，喷头间距L=
当最不利点压力P=0.1Mpa时，L=3.16m=3.1m；当最不利点压力为0.05Mpa时，L=2.66m=2.6m
18）节点9
由于P9= P8+ h8-9=0.2+0.02508=0.22508 Mpa=22.508mH2o
12）支管L6-7
由于支管L6-7内的水流量Q6-7=Q6+Q5-6=1.7178/S+6.5298L/S=8.25L/S
则支管L6-7的水力损失h6-7=A*L*Q2=0.01108*1.5*8.252=0.0113056Mpa=1.13056 mH2o
支管L6-7内的管流速V6-7=Kc*Q=0.471*8.25=3.885m/s＜5m/s
Ld—管件和阀门局部水头损失当量长度（m）。
表 管道比阻值A
管径（mm）
25
32
40
50
65
80
100
125
150
A（Q以L2/s2计）
0.4367
0.09386
0.04453
0.01108
0.002893
0.001168
0.0002674
0.0008623
0.00003395
表 当量长度表（m）
管件名称