水力计算表怎么查管的厚度
1 计算公式
钢管和铸铁管水力计算沿用甫·阿·舍维列夫著水力计算表。表中所采用的两种计算水头公式如下:
(1)按水力坡降计算水头损失:水管的水力计算,一般采用公式(1-1):
(1-1)
式中i ――水力坡降;
λ ――摩阻系数;
d j ――管子的计算内径(m);
υ――平均水流速度(m/s);
g ――重力加速度,为9.81(m/s2)
应用公式(1-1)时,必须先确定求取系数λ值的依据。对于旧的钢管和铸铁管:
当ν/v≥9.2×105/m时,ν――液体的运动粘滞度,(m2/s),则
(1-2)
当ν/v<9.2×105/m时,则
(1-3)
或采用ν=1.3×10-6m2/s(水温为10℃)时,则
(1-4)
管壁如发生锈蚀或沉垢,管壁的粗糙度就增加,从而使系数λ值增大。公式(1-2)和公式(1-3)适合于旧钢将公式(1-2)和公式(1-4)中求得的λ值,代入(1-1)中,得出的旧钢管和铸铁管的计算公式为:
当v≥1.2m/s 时,
(1-5)
当v<1.2m/s 时,
(1-6)
钢管和铸铁管水力计算表即按公式(1-5)和公式(1-6)制成。
(2)按比阻计算水头损失:由公式(1-5)求得比阻公式(1-7)为:
(1-7)
钢管和铸铁管的A 值,按公式(1-7),列表于1-4、5。由于钢管和铸铁管的计算内径d j 不同,
如公称直径DN=50mm 时,钢管的计算内径dj=52mm;铸铁管的计算内径dj=49mm。因此同一公称直径,钢管
2 水力计算表制表和使用说明
(1)钢管及铸铁管水力计算表采用管子计算内径内的尺寸,见表2-1。在确定计算内径d j 时,直径小于300m
公称直径外径内径计算内径
公称直径外径计算内径
公称直径外径DN D d dj DN D dj DN D 813.598125146125400426101712.511.51501681474504781521.2515.7514.751751941735005292026.7521.2420.252002191986006302533.527262252452247007203242.2535.7534.752502732528008204048414027529927990092050605352300325305100010207075.56867325351331120012208088.580.579.5350
377
357
130013201001141061051400142012514013113015001520150
165
156
155
16001620180018202000202022002220240024202600
2620
①为壁厚10mm 的管子。
(2)表2-2、3(中等管径和大管径钢管水力计算表)管壁厚均采用10mm 。使用时如需精确计算,应根据所选用的管子1000i 值和A 值的修正系数K 1 采用式(2-1)计算:
式中d j ――壁厚10mm 时管子的计算内径(m);
d j ′――选用管子的计算内径(m)。
修正系数K 1 值,见表2-2。
4567891011125
0.61
0.66
0.72
0.78
0.85
0.92
1
1.09
钢管(毫米)
普通水煤气管
中等管径大管径编制钢管和铸铁管水力计算表时所用的计算内径尺寸 表2-1
(2-1)
公称直径DN (mm)
壁厚δ(毫米)
中等管径与大管径的钢管1000i 值与A 值的修正系数K 1 表2-2
1500.660.70.760.810.880.931 1.081750.70.740.790.830.890.941 1.062000.730.770.810.850.90.951 1.062250.760.790.830.870.910.951 1.052500.780.810.860.880.920.961 1.042750.80.830.860.890.930.961 1.043000.810.840.870.90.930.971 1.033250.830.850.880.910.940.971 1.033500.840.860.890.920.950.971 1.03400-0.880.930.930.950.971 1.03450-0.890.930.930.950.981 1.02500-0.90.940.940.960.981 1.02600-0.910.950.950.970.981 1.02700-----0.981 1.02800-----0.991 1.01900-----0.991 1.011000-----0.991 1.011200------1 1.011300------1 1.011400------1 1.01
1500------11600------11800------12000------12200------12400------12600
-
-
-
-
-
-
1
平均水流速度v 的修正系数K 2 采用下式计算:
修正系数K 2 值,见表2-3。
45678910111250.830.860.880.910.940.971 1.031500.850.880.90.920.950.971 1.031750.870.890.910.930.960.981 1.022000.890.910.920.940.970.981 1.022250.90.920.930.950.970.981 1.022500.910.930.940.950.970.981 1.022750.920.930.940.960.970.991 1.013000.930.940.950.960.970.991 1.01325
0.93
0.94
0.95
0.96
0.98
0.99
1
1.01
(2-2)
公称直径DN (mm)
壁厚δ(毫米)
中等管径与大管径钢管v 值修正系数K 2 表2-3
3500.940.950.960.970.980.991 1.01
400-0.950.960.970.980.991 1.01
450-0.960.970.970.980.991 1.01
500-0.960.970.980.980.991 1.01
600-0.970.970.980.990.991 1.01
700-----0.991 1.01
800-----111
900-----111
1000-----111
1200------11
1300------11
1400------11
1500------1
1600------1
1800------1
2000------1
2200------1
2400------1
2600------1
(3)按比阻计算水头损失时,公式(1-7)只适用于平均水流速度v≥1.2m/s 的情况。当v<1.2m/s 时,表2-4、5 中的
公称直径A A公称直径A公称直径A
DN (mm)(Qm 3/s)(QL/s)DN (mm)(Qm 3/s)DN (mm)(Qm 3/s)8225500000225.5125106.24000.2062 103295000032.9515044.954500.1089 1588090008.80917518.965000.06222 201643000 1.6432009.2736000.02384 254367000.4367225 4.8227000.0115 32938600.09386250 2.5838000.005665 40445300.04453275 1.5359000.003034 50110800.011083000.939210000.001736 7028930.0028933250.608812000.0006605 8011680.0011683500.407813000.0004322 100267.40.000267414000.0002918 12586.230.0000862315000.0002024 15033.950.0000339516000.0001438
18000.00007702
20000.00004406
0.00002659
0.00001677(2-3)
水煤气管中等管径大管径钢管的比阻A 值表2-4
0.00001097
铸铁管的比阻A 值表2-5
内径(mm)A(Qm 3/s)内径(mm)A(Qm3/s)
50151905000.06839
7517096000.02602
100365.37000.0115
125110.88000.005665
15041.859000.003034
2009.02910000.001736
250 2.75211000.001048
300 1.02512000.0006605
3500.452913000.0004322
4000.223214000.0002918
4500.119515000.0002024
修正系数K3 值,见表2-6。
正系数K3 表2-6
v(m/s)0.20.250.30.350.40.450.50.55
K3 1.41 1.33 1.28 1.24 1.2 1.175 1.15 1.13(4)钢管(水煤气管)的1000i 和v 值,钢管DN=125~2000mm 的1000i 和v 值,铸铁管DN=50~1500mm 的1000i 和
3 计算示例:
【例】当流量Q=14L/s=0.014m3/s 时,求管长l=3500m,外径×壁厚=194mm×6mm 的钢管的水头损失。
【解】由表2-1 中查得外径D194mm 的钢管公称直径为DN=175mm,又由表8 中DN175mm 一栏内查得1000i= 4
因为管壁厚度不等于10 毫米(为6 毫米),故须对1000i 值加以修正。由表4 中查得修正系数K1=0.79。
故水头损失为:
h=9.8i K1l=9.8×(4.15/1000)×0.79×3500=112.41kPa
按照比阻求水头损失时,由表2-4 中查得A=18.96(Q 以m3/s 计),因为平均水流速度v=0.60m/s(小于1.2m/s)
由表2-6 查得修正系数K s=1.115。修正系数K1=0.79。
故水头损失为:
h=9.8A K1K3lQ2=9.8×18.96×0.79×1.115×3500×0.0142=112.31kPa
同样,因为管壁厚度不等于10mm,也应对平均水流速度v 值加以修正,由表2-3 查得修正系数K2=0.91。
则求得:
v=0.60×0.91=0.55m/s
【例2】当流量Q=7L/s=0.007m3/s 时,求DN150mm,管长l=2000m 的铸铁管的水头损失。
【解】由水力计算表中查到:1000i=2.46;υ=0.40m/s,
故水头损失为:
h=9.8il=9.8×2.46×2000/1000=48.22kPa
按比阻A 值求水头损失时,由表2-4 中查得A=41.85(Q 以m3/s 计)。因为平均流速小于1.2m/s,故必须计入修
故水头损失为:
h=9.8AK3lQ2=9.8×41.85×1.20×2000×0.0072=48.22kPa
如下:
和公式(1-3)适合于旧钢管和铸铁管这类管材的自然粗糙度。的计算公式为:
内径d j 不同,
公称直径,钢管和铸铁管的A 值不同。
内径d j 时,直径小于300mm 的钢管及铸铁管考虑锈蚀和沉垢的影响,其内径应减去1mm 计算。对于直径300 毫米和
计算
管网水力平差计算
在特定供水条件下根据连续性方程和能量方程,求解管网中管段流量、节点压力、泵站流量和扬程,使管理及决策人员了解管网对供水需求的符合程度,检验管网设计和运行质量,为泵站设计和运行、管网运行与扩建提供依据。
管网水力状态实时模拟计算
由于用户用水量的变化,管网供水量和供水压力是随时间变化的。实时模拟的目的是监测管网在一个时段内运行状态的总体效益和费用,为管网用户调度提供决策依据,评价管网总体运行效果。实时模拟的基本方法是将分时段变化的用水量作为拟动态数据,对不同时段(3天,72小时)的运行状态进行平差计算,最后对总模拟时期的计算结果进行汇总、评价和决策。除此之外,还可以进行管网系统的工况校核及可靠性分析。
管网运行优化调度计算
在不同时段的供水需求条件下,通过泵站供水量变化求解二级泵站供水量,对各泵站中的水泵进行优化运行组合,调整各水厂的出水量和出水压力,帮助制定更为科学合理的调度计划和调度方案,改善管网中水流状况,降低爆管的概率,达到常年供水动力费用最小化,提高供水服务水平。
管网优化设计计算
在建立经济模型和优化计算数学模型,提出多个约束条件后,通过一定的数学算法,得出经济合理的管径及水泵扬程。目的主要是为了进行新建或扩建管网的规划设计和初步设计,使其达到在投资(管径)及常年运行费用(水泵扬程)最小的情况下,满足用户对水量和水压的要求。
用水量预测
是根据过去用户用水量的历史数据进行相关分析后找出各个用户区域最主要用水相关的参数和时变特性,建立模型,在此基础上做出用户用水量的短期、中期和长期预测,从而编制出用户日、月和年的用水计划。
扩展资料:
表达方式
水力计算成果表达:主要有三种形式,一种是绘制CAD工程图,包括给水管网平差结果图和等水压线图。它是在保证计算结果接近实际情况的前提下,对管线进行简化的图形,图中对节点、管段、泵站等的计算结果进行详细标注。
第二种是图形显示功能,根据数据库绘制实时曲线图和历史趋势线图,如各时段管段流量曲线图、各时段节点水量需求曲线图等。
第三种表达形式是以统计报表形式显示各管段、节点、泵站等的历史和当前数据。水力计算结果均可由打印机输出。
参考资料来源:百度百科-水力计算
工作压力指的是给水系统满足100米高扬程所需要克服水自重\流动阻力\使用要求的压力,设计压力一般比工作压力选定要高一些试验压力则是针对完工的管路进行严密性试验,其压力依据就是从设计压力来的.至于倍数是规程要求的数值。
钢筋混凝土排水管按混凝土管内径的不同,可分为小直径管(内径400毫米以下)、中直径管(400~1400毫米)和大直径管(1400毫米以上)。按管子承受水压能力的不同,可分为低压管和压力管,压力管的工作压力一般有0.4、0.6、0.8、1.0、1.2兆帕等。 1.钢筋混泥土排水管 (直径:Ф1350mm-Ф3500mm) 2.承插钢筋混泥土排水管 (直径:Ф300mm-Ф1500mm) 3、平口钢筋混泥土排水管(直径:Ф300mm-Ф2000mm) 4、顶口钢筋混泥土排水管 (直径:Ф800mm-Ф3000mm) 5、内衬PVC混泥土污水管 (直径: Ф800mm-Ф3000mm。
1、锅炉采暖炉可谓是整个采暖系统的心脏,它能否高效、稳定的运行直接关系到地暖系统是否能够持续有效的供暖。
作用:大多数壁挂炉可自行设定采暖时间,分户计算。有的品牌(如华佳牌壁挂炉)还可同时提供生活热水。比传统暖气先进、节能、安全,可安装在墙体上、房间角落里,价格多在数千元到上万元左右。
2、地面部分地面部分通常由保温层、反射膜、采暖管道、回填层等组成。保温层通常为50px的EPS或者XPS材料;反射膜大多为发射铝膜;采暖管道以PEX管为主,其次用的较多的是PE-RT、PB管。
作用:保温材料的费用在整个地暖系统的预算并不占大头,但它却能使整个地暖系统稳定的运行,还能让热量集中在合适的地方散发,把热量损失降低到最低程度。一套完整的采暖系统不可少了好管子,热量必须通过在地面铺设的地暖管通向各个需要采暖的房间。
3、分集水器是由分水器和集水器组合而成的水流量分配和会集装置。通常在地面供暖区域中,需要将大面积分成小块控制,或者是一套住宅中有多个功能的房间,需要分别控制。同时,地暖系统受水力特征的控制,地暖盘管限制在一定的长度内。这就需要将同一地面供暖区域或者同一套住宅的各供暖房间分成多个环路,而每个环路又分别需要进行关断和流量调节。
一层为10m,二层为12m,二层以上每增加一层增加4m,比如说规定供到6~7层楼,最低供水压力就是28m。
有的城市规划部门规定不能直接从市政管网接用户,必须建水池加压供水的,市政管网压力就没有必要给到那么高,但是最低也要满足市政消防要求的10m水头。
水头损失计算Chezy 公式
Chezy
这里:
Q??——断面水流量(m3/s)
C??——Chezy糙率系数(m1/2/s)
A??——断面面积(m2)
R??——水力半径(m)
S??——水力坡度(m/m)
根据需要也可以变换为其它表示方法:
Darcy-Weisbach公式
由于
这里:
hf ?——沿程水头损失(mm3/s)
f ??——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)
l??——管道长度(m)
d??——管道内径(mm)
v ??——管道流速(m/s)
g ??——重力加速度(m/s2)
水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件 管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。 水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1
阻力特征区 适用条件 水力公式、摩阻系数 符号意义
水力光滑区 >10
雷诺数
h:管道沿程水头损失
v:平均流速
d:管道内径
γ:水的运动粘滞系数
λ:沿程摩阻系数
Δ:管道当量粗糙度
q:管道流量
Ch:海曾-威廉系数
C:谢才系数
R:水力半径
n:粗糙系数
i:水力坡降
l:管道计算长度
紊流过渡区 10<<500 (1)
(2)
紊流粗糙区 >500
达西公式是管道沿程水力计算基本公式,是一个半理论半经验的计算通式,它适用于流态的不同区间,其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用范围广泛,被认为紊流区λ的综合计算公式。利用达西公式和柯列布鲁克公式组合进行管道沿程水头损失计算精度高,但计算方法麻烦,习惯上多用在紊流的阻力过渡区。 海曾—威廉公式适用紊流过渡区,其中水头损失与流速的1.852次方成比例(过渡区水头损失h∝V1.75~2.0)。该式计算方法简捷,在美国做为给水系统配水管道水力计算的标准式,在欧洲与日本广泛应用,近几年我国也普遍用做配水管网的水力计算。 谢才公式也应是管道沿程水头损失通式,且在我国应用时间久、范围广,积累了较多的工程资料。但由于谢才系数C采用巴甫洛夫公式或曼宁公式计算确定,而这两个公式只适用于紊流的阻力粗糙区,因此谢才公式也仅用在阻力粗糙区。 另外舍维列夫公式,前一段时期也广泛的用做给水管道水力计算,但该公式是由旧钢管和旧铸铁管管材试验资料确定的。而现在国内采用的金属管道已普遍采用水泥砂浆和涂料做内衬,条件已发生变化,因此舍维列夫公式也基本不再采用。1.2 输配水管道沿程水头损计算的实用公式 输配水管道沿程水头计算时,先采用判别水流的阻力特征用,再选择相应的公式计算,科学合理,但操作麻烦,特别在流速是待求的未知数时,需要采用试算的方法确定雷诺数(Re)很不方便。为了使输配水管道水力计算能满足工程设计的需要,又可以方便的选择计算公式和进行简捷的计算,根据多年来管道水力计算的经验,《室外给水设计规范》GBJ13-86修编报批稿,依据管材的不同和流速的常用范围,确定输配水管道沿程水头损失计算公式如下:
(1)塑料管
(2)混凝土管(渠)及采用水泥砂浆内衬的金属管道
(3)输配水管道、配水管网水力平差计算
2.1 管道摩阻系数的属性及应用条件 每个管道沿程水力计算公式都有相应的摩阻系数和确定方法,表达形式也不一样。摩阻系数是一个未知数,应由试验确定。但实际应用时,一般都依据不同的管材和其不同的内壁光滑程度,参考已有的资料,由设计人员计算时选择采用。该数值非常重要,但随意性很大,而且取值的结果直接影响水力计算成果的精度。因此了解和熟悉摩阻系数的属性,掌握取值的方法和技巧,也同样是做好管道沿程水力计算的关键。 (1)当量粗糙度Δ 当量粗糙度是自然(也有称工业)管道,根据水力试验的成果,运用达西公式和尼古拉兹公式计算出的理论值。每种管材都有一个确定的当量粗糙度,且不因流态不同而改变,在判别水流流态和选择其他计算公式参数时,经常用到当量粗糙度。 (2)摩阻系数λ 摩阻系数λ可应用在不同的阻力特征区,不同区间λ的数值不一样。在紊流的光滑区,λ数值仅与雷诺数(Re)有关,且随雷诺数(Re)的增大而减小;在紊流过渡区,λ与雷诺数(Re)和相对粗糙度(Δ/d)两个因素有关;在紊流粗糙区仅和相对粗糙度(Δ/d)有关,只要管材与管径确定(即相对粗糙度Δ/d确定),在该区λ数值应为定值。 (3)粗糙系数n 粗糙系数n是采用巴甫洛夫公式和曼宁公式计算谢才公式C时的参数,它适用于紊流的粗糙区,在该区可根据管材内壁光滑程度,选择相应的n值,但一般情况n的取值范围宜大于0.010,否则计算成果误差较大。 (4)海曾—威廉系数Ch 海曾—威廉系数适用紊流过渡区,Ch取值范围宜大于120,否则计算成果误差较大。2.2 相应的紊流阻力特征区内不同摩阻系数间的对应关系
(1) (2)紊流粗糙区(其中y采用巴甫洛夫公式计算,若y=1/6即为曼宁公式,这时)
3.1 《室外给水设计规范》GBJ13-86修编建议沿程水头损失摩阻系数(△、n、Ch)取值见表2。
管道沿程水头损失(n Ch △)值 表2
管道种类 n(粗糙系数) Ch(海曾-威廉系数) △(mm)(当量粗糙度)
钢管、铸铁管 水泥砂浆内衬 0.011~0.012 120~130
涂料内衬 0.0105~0.0115 130~140
旧钢管、旧铸铁管(未做内衬) 0.014~0.018
混凝土管 预应力砼管(PCP) 0.012~0.013 110~130
预应力钢筒砼管(PCCP) 0.011~0.0125 120~140
现浇矩形混凝土管(渠)道 0.012~0.014
化学管材(聚乙烯管、聚氯乙烯管、玻璃钢夹砂管等),内衬涂塑管 140~150 0.010~0.030
结论:沿程水头损失计算是输配水管道设计的基础,正确的选用计算公式和采用适宜的摩阻系数,计算成果才能真实的反映管道的水力特性。为保证输配水管道工程设计质量,提高工程的经济效益和规范水力计算方法