污水管道水力計(jì)算例題（污水管道水力計(jì)算例題及解析）

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于污水管道水力計(jì)算例題的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

• 1、污水主干管的水力計(jì)算表怎么做

• 2、求教關(guān)于給排水的管道水力計(jì)算

• 3、水力計(jì)算怎么算

• 4、已知：壓力，管徑，開孔，溫度，計(jì)算理論流量，謝謝

一、污水主干管的水力計(jì)算表怎么做

根據(jù)具體的水力計(jì)算編制計(jì)算表。

譬如兩環(huán)、10管段。求各管段流量、流速、壓降，各節(jié)點(diǎn)的水頭的計(jì)算表格可以分為三種表格：

1、初分配流量下的管段數(shù)據(jù)計(jì)算

管段編號i 2 3 5 6 7 8 9

管段長度Li (m) 650 550 330 350 360 590 490

管段直徑Di (mm) 300 200 300 200 200 300 100

管段阻力系數(shù)si 404.4 ... ... ... ... ... ...

初分配管段流量qi(m^3/s)0.089 ... ... ... ... ... ...

管段壓降hi(m) 4.67 0.21 2.37 2.75 1.45 1.70 3.52

管段的阻尼系數(shù)zi(0) 96.21 62.03 ... ... ... ... ...

2、第一次施加環(huán)流量后的管段數(shù)據(jù)（略）

第二次施加環(huán)流量后的管段數(shù)據(jù)（略）

......

3、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算（略）

計(jì)算時(shí)必須預(yù)先畫好簡圖，并在圖上編好管段號、節(jié)點(diǎn)號、環(huán)號及各管段的已知數(shù)據(jù)。表頭必須注明各欄目的計(jì)算的物理量，并標(biāo)明單位。

二、求教關(guān)于給排水的管道水力計(jì)算

一般建筑給排水中，管徑的計(jì)算分兩大類，給水管、排水管及雨水管。

詳情可參閱《建筑給排水工程》（第六版）

1. 給水管徑計(jì)算在第二章，先算出當(dāng)量Ng，再根據(jù)當(dāng)量算流量，根據(jù)流量Q=VA算出管徑；

2. 排水管徑計(jì)算在該書第五章，根據(jù)公式5-1算出排水設(shè)計(jì)秒流量，按照表5-1選取衛(wèi)生器具當(dāng)量和秒流量，計(jì)算出各管段的設(shè)計(jì)秒流量后差附表5-1，可確定管徑和坡度。

3. 雨水管：先計(jì)算出屋面面積，再乘以暴雨強(qiáng)度（不同城市、多少年一遇的不同都有具體不同的公式計(jì)算 ）和徑流系數(shù)得出所需排放的雨量。再用雨量除以設(shè)計(jì)雨水斗的個數(shù)，得出每個雨水斗的流量。再根據(jù)規(guī)范選擇雨水斗的管徑（一般6L/S以下選DN75；12L/S以下選DN100）

   一定要多看書！自己把問題弄懂

三、水力計(jì)算怎么算

水力計(jì)算步驟：

選擇最不利環(huán)路；

對管線進(jìn)行編號，凡管徑變化或流量變化處均編號；

由工程給出的額定流量乘以同時(shí)工作系數(shù)得到各管段計(jì)算流量；

由系統(tǒng)圖得出管段長度；

用假定流速發(fā)計(jì)算各管段管徑；

 （1）

式中Q—天然氣管道計(jì)算流量（Nm3/h）

d—管道內(nèi)徑，mm

v—管段中燃?xì)饬魉伲琺/s

算出各管段的局部阻力系數(shù)，并求出當(dāng)量長度；

A、局部阻力的計(jì)算：

燃?xì)夤芫W(wǎng)的局部阻力按燃?xì)夤艿姥爻套枇Φ?%～10%進(jìn)行計(jì)取，對于許多管道誤差較大。通過對不同類型管道的局部阻力進(jìn)行計(jì)算分析，得出不同類型的管道局部阻力取值范圍，可縮小燃?xì)夤芫W(wǎng)局部阻力計(jì)算誤差，使水力計(jì)算結(jié)果更加符合實(shí)際。根據(jù)國標(biāo)和相關(guān)規(guī)定查找管道附件的局部阻力系數(shù)ζ，并計(jì)算局部阻力之和∑ζ。

B、各種管道附件折算成相同管徑管段的當(dāng)量長度可按下式確定：（或查圖）

 （2）

 （3）

式中△p--局部阻力，Pa

∑ζ--計(jì)算管段中局部阻力系數(shù)之和

v--管段中燃?xì)饬魉伲琺/s

ρ--燃?xì)獾拿芏?，kg/m3

λ--管道的沿程阻力系數(shù)

le--當(dāng)量長度，m

d--管道內(nèi)徑，mm

C、管段的計(jì)算長度可由下式求得：

 （4）

式中L--管段的計(jì)算長度，m

l--管段的實(shí)際長度，m

低壓燃?xì)夤艿辣饶ψ钃p失計(jì)算公式：（或查表）

 (5)

 (6)

式中ΔP—天然氣管道摩擦阻力損失（Pa）

L—天然氣管道計(jì)算長度（m）

λ—天然氣管道摩擦阻力系數(shù)

Q—天然氣管道計(jì)算流量（Nm3/h）

d—管道內(nèi)徑（㎜）

ρ—天然氣密度（Kg/m3）

T—設(shè)計(jì)采用天然氣溫度（K）

T0—273.15（K）

計(jì)算各管段附加壓頭，并標(biāo)正負(fù)號；

(7)

式中ΔH--管段終始端標(biāo)高差(m)

g—9.81N/Kg

ρa(bǔ)--1.293 Kg/Nm3

ρg--0.7174Kg/Nm3

求各管段實(shí)際壓力損失；

(8)

求室內(nèi)燃?xì)夤獾目倝毫担?/p>

校核

四、已知：壓力，管徑，開孔，溫度，計(jì)算理論流量，謝謝

一般工程上計(jì)算時(shí)，水管路，壓力常見為0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。 流量=管截面積X流速=0.002827X管內(nèi)徑的平方X流速????? (立方米/小時(shí))。其中，管內(nèi)徑單位：mm ，流速單位：米/秒 ，飽和蒸汽的公式與水相同，只是流速一般取20--40米/秒。

水頭損失計(jì)算Chezy 公式

Chezy

這里：

Q???——斷面水流量（m3/s）

C???——Chezy糙率系數(shù)（m1/2/s）

A???——斷面面積（m2）

R???——水力半徑（m）

S???——水力坡度（m/m）

根據(jù)需要也可以變換為其它表示方法:

Darcy-Weisbach公式

由于

這里：

hf ??——沿程水頭損失（mm3/s）

f ???——Darcy-Weisbach水頭損失系數(shù)（無量綱）

l????——管道長度（m）

d????——管道內(nèi)徑（mm）

v ????——管道流速（m/s）

g ????——重力加速度（m/s2）

水力計(jì)算是輸配水管道設(shè)計(jì)的核心，其實(shí)質(zhì)就是在保證用戶水量、水壓安全的條件下，通過水力計(jì)算優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，選擇合適的管材和確經(jīng)濟(jì)管徑。輸配水管道水力計(jì)算包含沿程水頭損失和局部水頭損失，而局部水頭損失一般僅為沿程水頭損失的5~10%，因此本文主要研究、探討管道沿程水頭損失的計(jì)算方法。1.1 管道常用沿程水頭損失計(jì)算公式及適用條件 管道沿程水頭損失是水流摩阻做功消耗的能量，不同的水流流態(tài)，遵循不同的規(guī)律，計(jì)算方法也不一樣。輸配水管道水流流態(tài)都處在紊流區(qū)，紊流區(qū)水流的阻力是水的粘滯力及水流速度與壓強(qiáng)脈動的結(jié)果。紊流又根據(jù)阻力特征劃分為水力光滑區(qū)、過渡區(qū)、粗糙區(qū)。管道沿程水頭損失計(jì)算公式都有適用范圍和條件，一般都以水流阻力特征區(qū)劃分。 水流阻力特征區(qū)的判別方法，工程設(shè)計(jì)宜采用數(shù)值做為判別式，目前國內(nèi)管道經(jīng)常采用的沿程水頭損失水力計(jì)算公式及相應(yīng)的摩阻力系數(shù)，按照水流阻力特征區(qū)劃分如表1。

沿程水頭損失水力計(jì)算公式和摩阻系數(shù) 表1

阻力特征區(qū) 適用條件 水力公式、摩阻系數(shù) 符號意義

水力光滑區(qū) >10

雷諾數(shù)

h：管道沿程水頭損失

v：平均流速

d：管道內(nèi)徑

γ：水的運(yùn)動粘滯系數(shù)

λ：沿程摩阻系數(shù)

Δ：管道當(dāng)量粗糙度

q：管道流量

Ch：海曾-威廉系數(shù)

C：謝才系數(shù)

R：水力半徑

n：粗糙系數(shù)

i：水力坡降

l：管道計(jì)算長度

紊流過渡區(qū) 10<<500 （1）

（2）

紊流粗糙區(qū) >500

達(dá)西公式是管道沿程水力計(jì)算基本公式，是一個半理論半經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算通式，它適用于流態(tài)的不同區(qū)間，其中摩阻系數(shù)λ可采用柯列布魯克公式計(jì)算，克列布魯克公式考慮的因素多，適用范圍廣泛，被認(rèn)為紊流區(qū)λ的綜合計(jì)算公式。利用達(dá)西公式和柯列布魯克公式組合進(jìn)行管道沿程水頭損失計(jì)算精度高，但計(jì)算方法麻煩，習(xí)慣上多用在紊流的阻力過渡區(qū)。 海曾—威廉公式適用紊流過渡區(qū)，其中水頭損失與流速的1.852次方成比例（過渡區(qū)水頭損失h∝V1.75~2.0）。該式計(jì)算方法簡捷，在美國做為給水系統(tǒng)配水管道水力計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)式，在歐洲與日本廣泛應(yīng)用，近幾年我國也普遍用做配水管網(wǎng)的水力計(jì)算。 謝才公式也應(yīng)是管道沿程水頭損失通式，且在我國應(yīng)用時(shí)間久、范圍廣，積累了較多的工程資料。但由于謝才系數(shù)C采用巴甫洛夫公式或曼寧公式計(jì)算確定，而這兩個公式只適用于紊流的阻力粗糙區(qū)，因此謝才公式也僅用在阻力粗糙區(qū)。 另外舍維列夫公式，前一段時(shí)期也廣泛的用做給水管道水力計(jì)算，但該公式是由舊鋼管和舊鑄鐵管管材試驗(yàn)資料確定的。而現(xiàn)在國內(nèi)采用的金屬管道已普遍采用水泥砂漿和涂料做內(nèi)襯，條件已發(fā)生變化，因此舍維列夫公式也基本不再采用。1.2 輸配水管道沿程水頭損計(jì)算的實(shí)用公式 輸配水管道沿程水頭計(jì)算時(shí)，先采用判別水流的阻力特征用，再選擇相應(yīng)的公式計(jì)算，科學(xué)合理，但操作麻煩，特別在流速是待求的未知數(shù)時(shí)，需要采用試算的方法確定雷諾數(shù)（Re）很不方便。為了使輸配水管道水力計(jì)算能滿足工程設(shè)計(jì)的需要，又可以方便的選擇計(jì)算公式和進(jìn)行簡捷的計(jì)算，根據(jù)多年來管道水力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)，《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ13-86修編報(bào)批稿，依據(jù)管材的不同和流速的常用范圍，確定輸配水管道沿程水頭損失計(jì)算公式如下：

（1）塑料管

（2）混凝土管（渠）及采用水泥砂漿內(nèi)襯的金屬管道

（3）輸配水管道、配水管網(wǎng)水力平差計(jì)算

2.1 管道摩阻系數(shù)的屬性及應(yīng)用條件 每個管道沿程水力計(jì)算公式都有相應(yīng)的摩阻系數(shù)和確定方法，表達(dá)形式也不一樣。摩阻系數(shù)是一個未知數(shù)，應(yīng)由試驗(yàn)確定。但實(shí)際應(yīng)用時(shí)，一般都依據(jù)不同的管材和其不同的內(nèi)壁光滑程度，參考已有的資料，由設(shè)計(jì)人員計(jì)算時(shí)選擇采用。該數(shù)值非常重要，但隨意性很大，而且取值的結(jié)果直接影響水力計(jì)算成果的精度。因此了解和熟悉摩阻系數(shù)的屬性，掌握取值的方法和技巧，也同樣是做好管道沿程水力計(jì)算的關(guān)鍵。 （1）當(dāng)量粗糙度Δ 當(dāng)量粗糙度是自然（也有稱工業(yè)）管道，根據(jù)水力試驗(yàn)的成果，運(yùn)用達(dá)西公式和尼古拉茲公式計(jì)算出的理論值。每種管材都有一個確定的當(dāng)量粗糙度，且不因流態(tài)不同而改變，在判別水流流態(tài)和選擇其他計(jì)算公式參數(shù)時(shí)，經(jīng)常用到當(dāng)量粗糙度。 （2）摩阻系數(shù)λ 摩阻系數(shù)λ可應(yīng)用在不同的阻力特征區(qū)，不同區(qū)間λ的數(shù)值不一樣。在紊流的光滑區(qū)，λ數(shù)值僅與雷諾數(shù)（Re）有關(guān)，且隨雷諾數(shù)（Re）的增大而減小；在紊流過渡區(qū)，λ與雷諾數(shù)（Re）和相對粗糙度（Δ/d）兩個因素有關(guān)；在紊流粗糙區(qū)僅和相對粗糙度（Δ/d）有關(guān)，只要管材與管徑確定（即相對粗糙度Δ/d確定），在該區(qū)λ數(shù)值應(yīng)為定值。 （3）粗糙系數(shù)n 粗糙系數(shù)n是采用巴甫洛夫公式和曼寧公式計(jì)算謝才公式C時(shí)的參數(shù)，它適用于紊流的粗糙區(qū)，在該區(qū)可根據(jù)管材內(nèi)壁光滑程度，選擇相應(yīng)的n值，但一般情況n的取值范圍宜大于0.010，否則計(jì)算成果誤差較大。 （4）海曾—威廉系數(shù)Ch 海曾—威廉系數(shù)適用紊流過渡區(qū)，Ch取值范圍宜大于120，否則計(jì)算成果誤差較大。2.2 相應(yīng)的紊流阻力特征區(qū)內(nèi)不同摩阻系數(shù)間的對應(yīng)關(guān)系

（1） （2）紊流粗糙區(qū)（其中y采用巴甫洛夫公式計(jì)算，若y=1/6即為曼寧公式，這時(shí)）

3.1 《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ13-86修編建議沿程水頭損失摩阻系數(shù)（△、n、Ch）取值見表2。

管道沿程水頭損失（n Ch △）值 表2

管道種類 n（粗糙系數(shù)） Ch（海曾-威廉系數(shù)） △（mm）（當(dāng)量粗糙度）

鋼管、鑄鐵管 水泥砂漿內(nèi)襯 0.011～0.012 120～130

涂料內(nèi)襯 0.0105～0.0115 130～140

舊鋼管、舊鑄鐵管（未做內(nèi)襯） 0.014～0.018

混凝土管 預(yù)應(yīng)力砼管（PCP） 0.012～0.013 110～130

預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管（PCCP） 0.011～0.0125 120～140

現(xiàn)澆矩形混凝土管（渠）道 0.012～0.014

化學(xué)管材（聚乙烯管、聚氯乙烯管、玻璃鋼夾砂管等），內(nèi)襯涂塑管 140～150 0.010~0.030

結(jié)論：沿程水頭損失計(jì)算是輸配水管道設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，正確的選用計(jì)算公式和采用適宜的摩阻系數(shù)，計(jì)算成果才能真實(shí)的反映管道的水力特性。為保證輸配水管道工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高工程的經(jīng)濟(jì)效益和規(guī)范水力計(jì)算方法

以上就是關(guān)于污水管道水力計(jì)算例題相關(guān)問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會為您講解更多精彩的知識和內(nèi)容。

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