供热水力计算
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供
热
ΔP＝ΔPy+ΔPi＝Rl+ΔPi
Pa
工
程
式中 ΔP——计算管段的压力损失，Pa；
ΔPy——计算管段的沿程损失，Pa；
ΔPi——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。
A
3
第十三讲 水暖系统水力计算原理
1.1、沿程损失
在管路的水力计算中，通常把管路中水流量
总损失为各管段沿程损失和局部损失之
供 和，即
热 工
?p ?
?
?p y
?
? p j ?
?
????
Rl
?
?
??
2
2
????
程
A
15
第十三讲 水暖系统水力计算原理
二、当量局部阻力法和当量长度法
供
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
热 度法”进行管路的水力计算。
工
程
管内热媒的流动状态和管壁的粗糙程度，即：
供
热
? ? f ?Re,??
工
Re ? ?d
?? K
程
v
d
A
6
第十三讲 水暖系统水力计算原理
摩擦阻力系数值是用实验的方法确定的。
供
层流流动（ Re）
热 工 程
当Re＜2320时，流动为层流状态。
? ? 64
Re
紊流过渡区流动 (Re, ?)
过渡区的摩擦阻力系数值，可用洛巴耶夫
第十三讲 水暖系统水力计算原理
本讲主要内容
供
水力计算基本公式
热
当量局部阻力法和当量长度法
工
程
塑料管材的水力计算
水力计算的任务和方法
A
1
第十三讲 水暖系统水力计算原理
一、水力计算基本公式
供
设计热水供暖系统，为了使系统中各管段 的水流量符合设计要求，以保证流进各散热器
热 的水流量符合要求，就要进行管路的水力计算。
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：
供 热
??
G
?G
3600 ?d 2 ? 900?d 2 ?
工
4
程 将上式代入达西公式可得到更方便的计算公式：
R
?
0.625 ? 10 ?8
? ?
G2 d5
A
12
第十三讲 水暖系统水力计算原理
在给定某一水温和流动状态下，上式 ? 的
公式来计算，即
? ? 1.42
??lgRe d ??2
? AK ?
7
第十三讲 水暖系统水力计算原理
过渡区的范围，大致可用下式确定：
Re1=11或 ＝11m/s
供
Re2 =445或=445m/s
热
工
程
A
8
第十三讲 水暖系统水力计算原理
粗糙管区（阻力平方区） ( ? )
供 热 工
粗糙管区的摩擦阻力系数值，可用尼古拉兹
A
16
第十三讲 水暖系统水力计算原理
1.1、当量局部阻力法
当量局部阻力法的基本原理是将管段的沿程
供 损失转变为局部损失来计算。
热 设管段的沿程损失相当于某一局部损失 ? Pj，则
工 程
? Pj
?
?d
?? 2
2
?
?
d
?? 2
l 2
计算管段的总压可写为：
? ?? ??? ? ? ?? ? ? 2
? ? p ? py ? p j ? d 2 ?
?
??
??
2
2
工
水流过热水供暖系统管路的附件的局部阻力系
数值 ? ，可查附录 5-2。
程 附录5-3给出热水供暖系统局部阻力系数 ? ? ? 1
时局的部局 压部 力损 损失 失值 ，。 又即 叫动?压Pd ?头??。2 2 ，表示 ? ? ? 1时的
A
14
第十三讲 水暖系统水力计算原理
1.3、总压损失
工
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
程 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。
A
2
第十三讲 水暖系统水力计算原理
热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用 下式表示：
公式计算 :
?
?
1 ??1.14 ? 2lg
d
??2
?
K?
程
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：
? ? 0.11?? K ??0.25
?d ?
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
管壁的当量绝对粗糙度K值与管子的使用情
供 况（流体对管壁腐蚀和沉积水垢等状况）和管
子的使用时间等因素有关。
热
工
对于热水供暖系统，根据运行实践积累的资 料，推荐采用下列数值：
程 对室内热水供暖系统管路 K=0.2mm
对室外热水管网
K=0.5mm
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
根据过渡区范围的判别式和推荐使用的 当量绝对粗糙度 K值 ,列出下表：
供 热 工 程
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
2
2
2
2
? ?d ?
?
2
?
zh
2
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
若已知管段的水流量 G时，该管段的总压
力损失可改写为：
供
? ?? ? ?? ? 热 ? p ?
zh
2
? 2 900 2
1 2d 4 ? 2
zhG 2 ? A zhG 2
工
程 附录5-4列出当水的平均温度为 60℃，相应水的密
度 ? ? 983.248kg / m时3 ，各种不同管径的 A值和 ? / d 值 （摩擦阻力系数取一平均值计算）。
供 和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。
热
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。
工
程
A
4
第十三讲 水暖系统水力计算原理
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
供 算。
热
R ? ? ?? 2
工
d2
程
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
热媒在管内流动的 摩擦阻力系数 值取决于
附录5-5给出按式 ? p ? A?zhG 2 编制的水力计算表。
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
在工程设计中，对常用的垂直单管顺流式
系统，由于整根立管与干管、支管以及支管与
供 散热器的连接方式，在施工规范中都规定了标
热 准的连接图式；
工
因此，为了简化立管的水力计算，也可 以将由许多管段组成的立管视为一根管段，根
和 ? 值是已知值，管路水力计算基本公式可以
供 表示为 R ? f ?d,G? 的函数式。只要已知 R、G、d 热 中任意两数，就可确定第三个数值。
工
附录5-1给出室内热水供暖系统的管路水 力计算表。
程
A
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第十三wk.baidu.com 水暖系统水力计算原理
1.2、局部损失
管段的局部损失，可按下式计算：
供 热
? Pj
程 据不同情况，给出整根立管的值。其编制方法
和数值可见附录 5-6和附录5-7。
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
1.2、当量长度法
当量长度法的基本原理是将管段的局部损失
热
ΔP＝ΔPy+ΔPi＝Rl+ΔPi
Pa
工
程
式中 ΔP——计算管段的压力损失，Pa；
ΔPy——计算管段的沿程损失，Pa；
ΔPi——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。
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
1.1、沿程损失
在管路的水力计算中，通常把管路中水流量
总损失为各管段沿程损失和局部损失之
供 和，即
热 工
?p ?
?
?p y
?
? p j ?
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Rl
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2
2
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程
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
二、当量局部阻力法和当量长度法
供
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
热 度法”进行管路的水力计算。
工
程
管内热媒的流动状态和管壁的粗糙程度，即：
供
热
? ? f ?Re,??
工
Re ? ?d
?? K
程
v
d
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
摩擦阻力系数值是用实验的方法确定的。
供
层流流动（ Re）
热 工 程
当Re＜2320时，流动为层流状态。
? ? 64
Re
紊流过渡区流动 (Re, ?)
过渡区的摩擦阻力系数值，可用洛巴耶夫
第十三讲 水暖系统水力计算原理
本讲主要内容
供
水力计算基本公式
热
当量局部阻力法和当量长度法
工
程
塑料管材的水力计算
水力计算的任务和方法
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
一、水力计算基本公式
供
设计热水供暖系统，为了使系统中各管段 的水流量符合设计要求，以保证流进各散热器
热 的水流量符合要求，就要进行管路的水力计算。
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：
供 热
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G
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3600 ?d 2 ? 900?d 2 ?
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4
程 将上式代入达西公式可得到更方便的计算公式：
R
?
0.625 ? 10 ?8
? ?
G2 d5
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
在给定某一水温和流动状态下，上式 ? 的
公式来计算，即
? ? 1.42
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? AK ?
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
过渡区的范围，大致可用下式确定：
Re1=11或 ＝11m/s
供
Re2 =445或=445m/s
热
工
程
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
粗糙管区（阻力平方区） ( ? )
供 热 工
粗糙管区的摩擦阻力系数值，可用尼古拉兹
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
1.1、当量局部阻力法
当量局部阻力法的基本原理是将管段的沿程
供 损失转变为局部损失来计算。
热 设管段的沿程损失相当于某一局部损失 ? Pj，则
工 程
? Pj
?
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2
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计算管段的总压可写为：
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? ? p ? py ? p j ? d 2 ?
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2
2
工
水流过热水供暖系统管路的附件的局部阻力系
数值 ? ，可查附录 5-2。
程 附录5-3给出热水供暖系统局部阻力系数 ? ? ? 1
时局的部局 压部 力损 损失 失值 ，。 又即 叫动?压Pd ?头??。2 2 ，表示 ? ? ? 1时的
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
1.3、总压损失
工
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
程 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。
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用 下式表示：
公式计算 :
?
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K?
程
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：
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
管壁的当量绝对粗糙度K值与管子的使用情
供 况（流体对管壁腐蚀和沉积水垢等状况）和管
子的使用时间等因素有关。
热
工
对于热水供暖系统，根据运行实践积累的资 料，推荐采用下列数值：
程 对室内热水供暖系统管路 K=0.2mm
对室外热水管网
K=0.5mm
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
根据过渡区范围的判别式和推荐使用的 当量绝对粗糙度 K值 ,列出下表：
供 热 工 程
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
若已知管段的水流量 G时，该管段的总压
力损失可改写为：
供
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zh
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? 2 900 2
1 2d 4 ? 2
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工
程 附录5-4列出当水的平均温度为 60℃，相应水的密
度 ? ? 983.248kg / m时3 ，各种不同管径的 A值和 ? / d 值 （摩擦阻力系数取一平均值计算）。
供 和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。
热
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。
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
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
供 算。
热
R ? ? ?? 2
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d2
程
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
热媒在管内流动的 摩擦阻力系数 值取决于
附录5-5给出按式 ? p ? A?zhG 2 编制的水力计算表。
A
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第十三讲 水暖系统水力计算原理
在工程设计中，对常用的垂直单管顺流式
系统，由于整根立管与干管、支管以及支管与
供 散热器的连接方式，在施工规范中都规定了标
热 准的连接图式；
工
因此，为了简化立管的水力计算，也可 以将由许多管段组成的立管视为一根管段，根
和 ? 值是已知值，管路水力计算基本公式可以
供 表示为 R ? f ?d,G? 的函数式。只要已知 R、G、d 热 中任意两数，就可确定第三个数值。
工
附录5-1给出室内热水供暖系统的管路水 力计算表。
程
A
13
第十三wk.baidu.com 水暖系统水力计算原理
1.2、局部损失
管段的局部损失，可按下式计算：
供 热
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程 据不同情况，给出整根立管的值。其编制方法
和数值可见附录 5-6和附录5-7。
A
19
第十三讲 水暖系统水力计算原理
1.2、当量长度法
当量长度法的基本原理是将管段的局部损失