管道水泵计算法

1、管道水泵计算法默认分类 2008-06-23 10:04:19阅读538评论0 字号：大中小 订阅目录一、几点说明.1第一题这本书有什麽用处？1第二题 管道的直径怎样叫法？ . 1第三题怎样选择管道材料？3二、管道水力计算.5第四题什麽叫做管道的流量？怎样计算管道的流量？5第五题在流速相等的条件下，Dg200管子的流量是Dg100管子的流量的几倍？6第六题有没有简单的方法，可以记住各种管子的大致流量？7第七题管道里的流速有没有限制？7第八题管道里的流量不变，他的流速会不会变化？. 8第九题压力和流速究竟有什麽关系？8第十题压力表上的压力大小用公斤表示（例如2公斤的压力），另外，我们又常说多少高

2、水柱压力（例如5米高水柱的压力），它们之间有什么关系？ 9第十一题压力差和管道的阻力有什么不同？. 9第十二题管子的阻力怎样计算？10第十三题怎样使用铸铁管水力计算表？. 11第十四题表4的铸铁管水力计算表做了哪些简化，会不会影响计算的准确度？. 13第十五题从铸铁管水力计算表可以找到那些规律?. 14第十六题知道管道阻力的规律有什么用处？ . 15第十七题怎样具体利用表4进行计算？ . 15第十八题表4查不到的流量、流速和阻力，应该怎样计算？. 16第十九题在实际工作中，究竟怎样体现一段管道的压力差产生一定的管道流速？. 18第二十题管道的总阻力包括哪些部分？. 19第二十一题管道的局部阻力

3、应该怎样计算？. 19第二十二题 究竟实际管道的阻力应该怎样计算？. 20第二十三题 局部水头损失（局部阻力）的计算比较麻烦，有没有简化的计算方法？. 24第二十四题 在一条用口径的管道上，两头的压力差定了后，管道里的流量和流速也就定 了。 24那么，管道两头真正的压力究竟反映什么要求？. 24第二十五题 钢管的阻力能不能用表 4来计算？ . 25第二十六题 小管径钢管的阻力怎样计算？. 26第二十七题 铸铁管水力计算表（表4）对于其它的管材和流动物资的阻力计算由没有用处？ 27第二十八题 蒸汽管的流量和阻力怎样计算？. 28第三十题混凝土排水管道的流量和流速怎样计算？. 31三、水泵选择.3

4、3第三十一题 什么叫作水泵的总扬程？. 33第三十二题 什么叫作水泵的吸水扬程？ . 33第三十三题 水泵的型号怎样表示法？. 34第三十四题水泵的性能包括哪些项目？. 35第三十五题 怎样从水泵型号，估计出水泵的流量？. 39第三十六题怎样选择水泵的型号？ 40第三十七题 再作设备计划的时候，管线还未定，怎样选水泵？41第三十八题离心式水泵为什么能吸水？42四、管件 44第三十九题光滑万头的长度（即弯曲部分）怎样定？怎样计算？ 44第四十题 焊接弯头的尺寸是怎样定的？下料总长度怎样计算？45第四十一题 断节的长度怎样计算？ 47第四十二题 为了在钢管上画出断节，必须先画出断节的展开图来，展开

5、图是怎样画出来的？ 49第四十三题 应用表18焊接弯头尺寸和表 19断节展开尺寸时，应注意哪些问题？51第四十四题三通和四通的管件展开图怎样画法？52第四十五题异径管（同圆心的大小头）的展开图怎样画法？ 55第四十六题 偏心异径管（偏心的大小头）的展开图怎样画法？ 56第四十七题为什么要计算钢管受热后膨胀的长度？应该怎样计算？58第四+八题 方形伸缩器的尺寸是怎样决定的？怎样选用？58一、几点说明第一题这本书有什麽用处？管道工人和新参加管道设计、施工人员、在实际工作中，经常碰到一些管道和水泵方面的设 计和计算问题，但在这方面还没有比较通俗的参考书。作者针对这一情况编写了这本书。书中除介绍有关管

6、道和水泵的基本知识外，还列出了有关管道和水泵设计、计算的基本数据。可作为一本简易参考资料使用。全书共有四十八个题例，包括三个基本内容： 第一、管道简易设计和计算方法，以室外给水铸铁管为主，但也介绍了工业锅炉蒸汽管及其它一些常用管道的计算知识；跌入、水泵的选型；第三、在管道安装过程中经常碰到的一些问题，如钢制管道零件的加工尺寸及蒸汽管道伸缩器的选用数据等，钢制管件包括弯头管、三通管、四通管（以下简称弯头、三通、四通） 以及同心、偏心大小头异径管等。第二题 管道的直径怎样叫法?管道的直径有两种叫法，一种叫它的内径，一种叫它的外径。铸铁管和一般的钢管（指白铁管或黑铁管，又称水、煤气管）的内径又叫做公

7、称通径，用Dg表示，D是代表直径的意思，g是 公”字拼音的第一个字母。一般说，管子直径是它的内径，用毫米表示。例如：直径100毫米的管子，可以表示成Dg100管子。但要注意管子的真正内径和它的公称通径往往是不相等的,有的相差比较大。当我们计算管子横断面的准1吋可以折合成25毫米,确面积时，就应该用真正的内径，不能用公称通径。另外，还有一种叫法，把管子叫成几吋的管子。吋，读称英寸。所以Dg100的管子也叫做4吋管。表1-1列出白铁管和黑铁管管径的对照尺寸（白铁管指镀锌钢管，黑铁管指一般钢管）。从表中看出Dg100的管子，真正的内径为 106毫米，Dg150毫米的管子，真正内径为 156毫 米。表

8、1-2为普通压力铸铁管（简称普压铸铁管） 的部分管径的尺寸对照。由表中可以看出，这种铸铁管的公称通径和它们的真正内径是一致的。白铁管和黑铁管尺寸表1-1公称通径Dg英制外径壁厚真正内径（毫米）（吋）（毫米）（毫米）（毫米）103/8172.2612.5151/221.252.7515.75203/426.752.7521.2525133.53.2527.03211/442.253.2533.754011/2483.541502603.5536521/275.53.7568.080388.5480.51004114410615061654.5156铸铁管（普通压力）尺寸表1-2公称通径Dg（毫米

9、）英制（吋）砂型离心铸铁管砂型立式铸铁管外径（毫米）壁厚（毫米）真正内径（毫米）外径（毫米）壁厚（毫米）真正内径（毫米）75391.08.076.01004117.08.5100.01506168.09.0150.02008217.68.8200.0217.69.8198.025010268.89.4250.0268.810.4248.030012320.210.1300.0320.211.1298.035014371.610.8350.0371.611.8348.040016423.011.5400.0423.012.5398.045018474.412.2450.0474.413.2448

10、.050020525.812.9500.0525.813.9498.0表1-1和表1-2列出的各种管道，承受的工作压力都是7.5公斤/厘米2,是一种常用的管道，所以叫做普压管。当工作压力增加或减少，管壁就要相应地加厚或减薄。但这种高压和低压 的管道，它们的外径和公称通径相同的普压管的外径是一样的，所以，管壁的加厚或减薄只是引起真正内径的缩小和加大。内径大致相同的同一种管道，它们的外径都是相同的， 这使管道尺寸的一般规律。这也就是公称通径和真正内径不一致的原因。再铸铁管和一帮昂观众，由于壁厚变化不大， 公称通径的数值比较简单，用起来也方便，所以采用公称通径的叫法。但由于管壁变化幅度较大的管 道，

11、一般就不采用公称通径的叫法了。无缝钢管就是典型例子。同一外径的无缝钢管，它的壁厚有十几种的规格。例如，外径108毫米的无缝钢管，壁厚从3毫米一直到9毫米，真正的内径在 10290毫米范围内变化，这样，就没有一个合适的尺 寸可以代表内径。所以无缝钢管的规格一般用外径x壁厚”来表示。例如108x 4和108 x 6的无缝钢管，外径皆为108毫米，壁厚分别为4及6毫米。管壁很厚的无缝钢管只用在压力 很高的管道上。其管壁厚度都在3.58毫米范围内，而且只应用于蒸汽管道和制造管道零件。可参考表10及表18等的无缝钢管尺寸。为什麽不按公称通径加工管子的内径呢？因为，加工管子时把管子的外径制造成一样大小好这

12、样，管子的内径就相应做接头，但当管子承受的压力不同的时候，就要改变管壁的厚度, 地发生变化了。所以，不要按公称通径加工管子的内径。第三题怎样选择管道材料？表2是一个选择管道的参考资料。表中：白铁管指镀锌钢管，黑铁管指一般钢管；Pg表示公称压力（P代表压力，g代表 公"字拼音的第一个字母），单位为公斤/厘米2； t表示摄氏 温度的度数；Pg最高为13公斤/厘米2,指一般工业锅炉的压力。某一种管材所适用的范围，在表中由不同的面积形状反映出来。例如，室外管道输送公称压力913公斤/厘米2的饱和蒸汽，从Dg25到Dg150应用无缝钢管；从Dg25到Dg150的白铁管和黑铁管可以用于室 内、外

13、的凝结水和室内给水；Dg25和Dg50的白铁管和黑铁管可以用于室内、外的热水和给水;Dg80以上的室外给水管应用铸铁管和石棉水泥管；Dg80到Dg150的热水管应用无缝钢管。管道材料的选择表2流动压力 Pg(kg/cm2)室内或Dg公称通径（毫米）物资及水温t室外255080100150200250300400500饱和蒸汽Pgw8室内螺旋缝电焊钢管Pg= 9 13室外无缝钢管凝结水室内白 铁 管Pg<8或室外热 八、水Pg<8w 130室内及室外黑铁管无缝钢管给 水Pgw 10Tw 50室内室外稀酸稀碱液Pg=2.56.0室内硬聚氯乙烯雨水无压室内铸铁管室外陶土管生产污水室内排水

14、铸铁管钢筋混凝土室外混舌凝土管陶土管、陶瓷管生活污水室内排水铸铁管、陶土 管室外陶土管、混凝土管、管道水力计算第四题什麽叫做管道的流量？怎样计算管道的流量？一根水管，在一定的时间内，流过一定体积的水，这个水的立方米的数值就是管子的流量。例如，在一小时内流过1立方米的水，就叫做1小时1立方米的流量，用米3/时表示流量的 单位（时间也可改用1秒，1分甚至1天，体积也可以改用升或毫升等，这样可以组成其它的流量单位，如米 3/秒、升/秒等）。管子里的流量，是由管子的横断面的面积和水流的速度 相乘得来的。每小时的流量公式如下：流量=3600 x管子面积x流速管子面积=3.14 x （半径）2或管子面积=

15、0.785 x （半径）2式中 流量单位为米3/时；流速单位为米/秒；半径或直径单位为米；3600是1小时折合成的秒数。因为面积（米2） x流速（米/秒）的结果得米3/秒，指1秒钟内的流量，因此，折合 成1小时的流量米3/时，就要乘上3600这个数。例1 Dg100的管子，流速为1米/秒时，流量是多少？解 流量=3600 x管子面积x流速。先把直径换算成米，管子面积=米2。则 流量=3600 x 0.00785 x 仁28.3 米 3/时注意，上式不仅适用于水，也适用于其它液体或气体。如果管道里流的是水，我们计算的就是多少米3/时的水，如果流的是蒸汽，我们算得的就是多少米3/时的蒸汽。流量，也

16、可以用重量来表示。因为1米3的水恰好是1吨，所以我们又把水管的1米3/时的流量，说成1吨/时的流量。例1，如果说的是水管，28.3吨/时。但如果说的是蒸汽管，就 不能把1米3/时说成1吨/时了，因为1立方米蒸汽只有几公斤重，而且蒸汽的重量是随它 的压力变化的，例如，压力为10公斤/厘米2的蒸汽，每立方米只有 3.5公斤重，1米3/时的蒸汽流量只合 5.5公斤/时。因此，如果28.3米3/时，是蒸汽流量，就应该说成28.3 x 5.5=156 公斤/时。从上式可知，在管子直径已定的情况下，如果管子里的流速变化的时候，流量也要跟着变化。 变化的关系如下式：例2Dg100的管子，当流速为 1米/秒，

17、流量为28.3吨/时，求流速2米/秒时，流量是多少？解： 则：第五题在流速相等的条件下，Dg200管子的流量是Dg100管子的流量的几倍？由于直径200是直径100的两倍，所以，有人往往会误认为Dg200管子的流量也是 Dg100管子流量的两倍，这是错误的。正确答案：Dg200管子的流量是Dg100管子流量的4倍。这是从下列公式推算出来的：Dg200管子和Dg100管子分别代表大管子和小管子，所以：上面公式，实际是管道流量公式的一个应用，因为从流量公式可得大管子流量=3600 x 0.785 x （大管子直径）2 x流速小管子流量=3600 x 0.785 x （小管子直径）2 x流速利用数学

18、的演算方法，把两个公式的两边相除，得：然后再用小管子流量乘等式的两边，就得大管子流量的计算公式。这一公式还可以写成：因此，我们知道，在流速相等的情况下，一根Dg200管子可以顶4根Dg100管子使用，一根Dg500管子可以顶4根Dg250管子使用（这里没有考虑阻力不相等的问题，参看第十五题）。同样计算：这也就是说，一根 Dg200管子可以顶16根Dg50管子使用。从上述情况看出，当两根管子 流速相等时，两根管子的流量各自与其直径的平方成正比。第六题有没有简单的方法，可以记住各种管子的大致流量？有的，如果我们记住Dg100为30吨/时，再利用管径与流量的关系，其他管径的管子流量就 可以推算出来了

19、。女口Dg200管子的流量为 22 x 30=120吨/时，Dg300管子的流量为 32 x30=270吨/时，Dg50管子的流量为 Dg25的管子流量为这30吨/时的流量是怎样来的？我们已知，当流速为1米/秒时，Dg100管子的流量是28.8吨/时，那麽流量30吨/时的流速，只比1 米/秒稍大一些，因此粗算时，我们可以认为流速 也是1米/秒，这样好记又好算。同样，记住Dg100管子流量30吨/时的流速是1米/秒，其他流速的流量，也可以利用流速 和流量的关系算出来。例如，当流速提高为2米/秒时，流量就是，当流速降为0.5米/秒时， 流量就是 因此，Dg100管子的流量算出来，其它管径的流量也就

20、同样可以算出来。第七题管道里的流速有没有限制？管道里流速的大小是一个经济问题，同样的管子，管子大流速就小，这时虽然输送水的电费低了（参看下面流速与阻力的关系），但管子的费用就高了。相反，如果管子很小，虽然管 子价钱低了，但经常输送水的电费高了。所以，这中间有一个最合算的流速（见表3）。流速一般限制范围表3适用条件流速（米/秒）室外长距离管线Dg>500Dg<50011.50.51水泵出水管Dg>200Dg<20022.51.52水泵吸水管Dg>200Dg<2001.21.511.2车间一般管线 1.52表3的流量限制反映两条规律，第一、管径大的，流速可以用得

21、高一点；第二、管道短的， 流速也可以用得高一点。这时在一般条件下的参考。在特殊的情况下无论大官或小管，流速最大可以到2米/秒3米/秒，也可以小到 0.3米/秒。这要结合施工情况和管道长度以及水 泵等具体工程条件灵活掌握。第八题 管道里的流量不变，他的流速会不会变化？这个问题应该附加两个条件才提得明确， 第一、管子直径没有变化；跌入、 在管道上没有支 管进水，也没有支管出水。有了这两个条件可以得出答案：在这条管道上，任何一处的流速都是相等的，并且不会变化。为什麽流速不变呢？因为流量是由流速和面积决定的，流量、流速和面积是互相配套的， 这三个因素中，流量和面积不变，流速也不会发生变化。这个问题的提

22、出是因为： 当管子流水的时候， 管道上每一处的压力都是不同的（从压力表上可以看出来），往往会使人错误认为，流速和压力一样，也会跟着变化。第九题压力和流速究竟有什麽关系？管道里的压力是顺着水流的方向逐渐变小的。但是，管道的流速在流量不变的时候却是不变的。我们讨论压力与流速的关系，实际是指管道上两点间的压力差和两点间流速的关系。因为，当管道两点间的长度固定不变后，决定管道两点间的流速是两点的压力差，而不是某一出单独的压力绝对大小值。压力差大的时候，流速就一定大。反之，流速减小，压力差也一 定变小了。在弄清楚压力差和流速的关系前，应该先把压力的概念和单位搞清。第十题压力表上的压力大小用公斤表示（例如

23、 2公斤的压力），另外，我们又常说多少高水柱压力（例如5米高水柱的压力），它们之间有什么关系？我们一般说2公斤压力，这只是为了说起来方便，但不确切，严格地说，应该是2公斤/厘米2,这是指在一个平方厘米的面积上压有2公斤的力量，包括了一个面积的因素在里面。说得更确切一点，这是一个压力强度。知道这个压力强度之后，在任何大小面积上，压的力 量就可以算出来了。例如，在2厘米2上就有2x 2=4公斤力量，在10厘米2的面积上就有2x 10=20公斤力量。水柱的高度，怎样能折合成公斤 /厘米2的压力单位呢？这只要把压在1厘米2面积上水柱的重量算出来就成了。 例如，5米水柱在1厘米2面积上的体积为500（厘

24、米）x 1（厘米2）=500 厘米3,重量为0.5公斤（因为1000厘米3水就是1升水，中1公斤），所以5米水柱就折合 成0.5公斤/厘米2的压力。这里提出了一个重要的换算问题， 10米水柱压力折合成多少公斤 /厘米2? 10米水柱在1厘 米2面积上的体积为10x 100厘米x 1厘米2=1000厘米3=1升，重1公斤，所以10水柱压 力恰好折合为1公斤/厘米2的压力。1公斤/厘米2的压力相当于10米水柱的压力，这时一个重要换算关系。根据这个关系，我 们就可以进行许多压力的换算。例如，0.1公斤压力折合成 0.1 X 10米=1水柱的压力，100毫米水柱（即为0.1米水柱）的压力折合成 0.1

25、 X 1/10=0.01公斤的压力。为什麽要用水柱高来表示压力呢？这有两个原因：一个是为了便于计算阻力（这在以下问题中解答）。另一个是使我们对于压力有一个概念。例如，一个10米水深的池子，池子底上的压力就是10米水柱。同样，如果水管的压力是1公斤/厘米2,也就是10米水柱的压力。这个10米水柱高怎样体现呢？我们如果在水管的垂直方向接一根管子，就可以看见这根垂直 管子里的水位上升到 10米的高度。这就给出了一个形象的概念。总的说来，公斤/厘米2这个压力单位给的是一个抽象的概念。米（水柱）这个压力单位给出了一个形象的概念。水力学上又把水柱高度叫做水头，所以，把5米水柱的压力也就说成5米水头。第十一

26、题压力差和管道的阻力有什么不同？我们在管道上某一点接一个压力表，所测得的读数就是那一点的压力。在水流动的时候，管道上的压力是沿着水流的方向逐渐变小的。例如，在水泵的Dg150出水管上压力是2公斤/厘米2，但到距这点200米远的地方压力，可能下降成1.5公斤/厘米2。这2-1.5=0.5公斤/厘米2就是两点间的压力差。 这个压力差相当于 5米水柱，所以，把5米水柱的压力也就说 成5米水头。这5米水柱到哪里去了呢？因为，水在这200米管道里流动的过程中，水与管壁的摩擦以及水域水之间的摩擦而消耗掉了。所以，水力学把这5米水柱的压力差叫做水头损失。它反映了长200米管道的阻力，或者说，在长200米的D

27、g150管道的水流过程中，由于管道的阻力，产生了 5米的水头损失。管道的阻力和压力差（或水头损失）在数值大小上是相等的，但管道阻力指的是本质的东西，压力差指的是阻力所产生的现象。由于管道阻力只能通过压力差才能测出来，所以说，压力差与流速的关系，实际是指管子阻力与流速的关系。也就是说，必须知道一段管道两头的压力差和这段管道的长度，才能算出管子每1米的阻力和这段管道 里的流速来。必须指出，决定流速是管道两点间的压力差，而不是某一处的压力大小。因此，如果压力差不变（也就是管道的阻力不变），流速也就不变。如上例，这段长 200米的Dg150管道两头的 压力，如果分别换成4公斤/厘米2及3.5公斤/厘米

28、2或者10公斤/厘米2及9.5公斤/厘米2, 由于压力差仍然是 0.5公斤/厘米2,所以管子里的流速也就保持不变。至于2公斤/厘米2、4公斤/厘米2及10公斤/厘米2这些压力本身所引起的差异，我们在第二十三题讨论 第十二题管子的阻力怎样计算？管子的阻力是用试验求得的，如公式： 管道阻力=管道长度x管道1米的阻力管道1米的阻力=阻力系数x （流速）2第一个公式，说明管道的阻力和它的长度成正比例。10米管子的阻力就是1米管子的10倍。所以，1米管子的阻力知道了，乘上管长，就得出管道的总阻力。第二个公式，说明怎样计算1米管子的阻力。从公式可以看出1米管子的阻力与流速的平方 成正比例。阻力系数是通过试

29、验求得的，它本身可以写成一个复杂的公式。如两根管子的材料（包括管壁粗糙度相同）、管径和在馆子里流动的物质 （例如都是水）以及温度都是一样的话， 那么用试验求出的阻力系数大小也是不变的。如果管子里流动的物质不变，管径变了或者管子里面管壁的粗糙程度也变了，那么阻力系数也就变了。同样一根管子，虽然它的管径和管壁的粗糙程度式固定了的如果用来输送蒸汽，那么，它的阻力系数就和输送水时的阻力系数不一样。阻力系数的公式为什么复杂呢？就因为它必须反映这些变化的规律。在设计时，我们不是从头去计算每根管子的阻力系数，而是从已经计算好的表格中，查出管子1米的阻力（见表4-1及表4-2）。第十三题怎样使用铸铁管水力计算

30、表？表4,是从1968年中国工业出版社出版的给水排水设计手册第四册，室外给排水一渠水力计算图表编制成的，包括Dg500管径以下的管子，可供一般计算使用。表4中的流量，列出了两种单位，一种是升 /秒，一种是米3/时。表4-1的流量按升/秒成整 数排列的，表4-2的流量按米3/时成整数排列的，以便于查用。1升/秒合3.6米3/时，所以, 表4-1的第一个流量2升/秒=2 x 3.6=7.2米3/时。从表4第一竖行，某一管径向右查，就可以在某一个流量的下面，找到相应的流速和阻力。 在本书以后的叙述中，表 4都是指表4-1说的，个别处引用表 4-2时，则特别注明。 例 查Dg100铸铁管，在流量25.

31、2米3/时及50.4米3/时的流速和阻力？ 解 有Dg100 一行向表的右方找，在流量 25.2米3/时的下面查到流速为 0.91米/秒，每米阻 力为18.6毫米水柱，在 50.4吨/时流量下查到流速为 1.8米/秒，阻力为71.6毫米水柱。 知道每1米阻力后，管道的总阻力就可以用管子的长度乘每1米的阻力求得。例如，在流量25.2米3/时，管长100米，求Dg100管道阻力为：100 x 18.6=1860 毫米=1.86 米在流量为50.4吨/时，管长100米时，求Dg100管道的阻力为：100 x 71.6=7160 毫米=7.16 米注意，表4中阻力损失单位为毫米，计算时要换算成米。说明

32、：1、流速单位：米/秒；阻力（指每米管子的压力损耗）单位：毫米水柱/米2、应用表4-1和表4-2时，请将下半部分拼在上半部分的右边，即组成一个整表，便于 查看。第十四题表4的铸铁管水力计算表做了哪些简化，会不会影响计算的准确度？表4,是从给水排水设计手册的管渠水力计算图表上，做了以下简化：（一）精简了 Dg50以下管子和Dg600以上管子的资料，因为一般不常用这些管子。（二）精简了流量的资料。例如Dg75管子流量，原书从 0.9升/秒起到13.0升/秒，每隔0.1升/秒有一个流量。表4简化为每隔1升/秒一个流量，而且限于2升/秒到11升/秒的范围内。 这样的表，在一般设计中是够用了。因为流速包

33、括0.5米/秒到2.6米/秒这个范围，复合管道流速的一般要求。Dg75管子的流量每隔1升/秒也是合适的，因为在流速方面只有约0.2米/秒的变化。（三）对于流速，表4中只取两位数，阻力只取一位小数。是由原表按四舍五入的办法得来 的。这对一般计算的影响很小，可以简化。第十五题从铸铁管水力计算表可以找到那些规律？可以找到两条规律：第一、阻力和流速之间的关系。从表4的资料，可以计算出管子的主力系数，因为管子1米长的阻力=阻力系数x （流速）2所以例如，Dg100管子在流速0.91米/秒（流量25.2米3/时），阻力为18.6毫米， 则在流速为1.4米/秒时，阻力44.2毫米（流量38.7米3/时）,则

34、这证明了阻力系数是不变的 （参考第十二题）。然后，用流速的变化推算阻力，得下列公式： 例 Dg100管子，流速在0.7米/秒时的阻力为10毫米，求流速1.4米/秒时的阻力。 解第二、阻力和管径间的规律。两根管子在长度和流速都相等的情况下，究竟大管径的管子阻力大，还是小管径的管子阻力大？我们从表4中的数据，可以找出规律，如下式：或上式告诉我们，流速相等和长度一样的两根管子，管径越小，阻力越大。在选用小管径的管子时，要注意这一点第十六题知道管道阻力的规律有什么用处？有下列三个方面的用处：第一、在设计时，可以帮助我们选择经济合理的管径。如第七题提出的限制流速的原因。为什麽一般流速都在 1.5米/秒以

35、下呢？因为在流速大的时候，阻力就增加的快。例如，2米/流速的阻力，就是1米/秒流速阻力的4倍，因此，电费也是 4倍，这就不合算了。为什麽Dg500以上大管子的允许流速可以高一些，而小管径的允许流速却要低一些呢？因 为在同样的流速下，小管径的阻力比大管径的阻力大得多，如Dg250管子的阻力比 Dg500管子的阻力至少大一倍，Dg100管子的阻力比 Dg200的管子的阻力也至少大一倍，所以，管子越小，越要用低流速。第二、在维修或更换管子时，可以帮助我们估计不同管径的阻力变化。例同样的流量如果用 Dg100管子代替Dg150管子，阻力增加多少倍呢？解 （1）先求Dg150管子及Dg100管子的面积比

36、，计算出阻力因流速加大而增加的倍数。管子的妙计减少2.25倍，流速就增大2.25倍，所以 估计由于管径减少而引起的阻力加大。由上一问题，知道 Dg100管子的阻力比 Dg150管子的阻力大综合上述结果得知：在同样的流量下，如果，把Dg150管子换成Dg100管子，阻力至少要增大5 x 1.5=7.5倍。例如，从表4中查出，当流量为 32.4米2/时，用Dg100管子，每米阻力为 29.9毫米水柱， 用Dg150管子，每米阻力为 3.9毫米水柱，阻力为这就得除了证明。第三、可以帮助我们推算表4没有列出的阻力。第十七题怎样具体利用表4进行计算？有下面几种情形：（一）已知管道的长度、管径和流量，求流

37、速和阻力。例DglOO管子，长250米，流量32.4米3/时，求流速和阻力。解 查表4Dg100的横行中，流量为32.4米3/时，得流速为1.2米/秒，每米阻力为29.9毫米，则250米长的管道的阻力 =250 x 29.9=7500毫米=7.5米水柱（二）已知流量，选择管径，并计算流速和阻力。例 一条流水的管道，流量为72.0米3/时，要输送600米长，应该选用多大的管径、流速和阻力？解 由表4流量72.0米3/时一行往下找，先查得Dg150管子流速为1.2米/秒，比一般允许流速大，所以不用这个数据。 再查得Dg200管子流速为0.64米/秒，在一般允许流速范围内， 可以采用。Dg200管子

38、每米阻力为 4毫米水柱，故600米长管道的阻力为：600 x 4=2400毫 米=2.4米水柱。（三）已知管径、管长和两头的压力差，计算管道里的流速和流量。例Dg150管道，长400米，管道两头的压力差为0.5公斤/厘米2,求管道的流速和流量。解0.5公斤/厘米2压力=5米水柱压力=5000毫米水柱压力 长400米管道的压力差为 5000毫米水柱，所以每米的压力差为： 5000 -400=12.5 毫米水柱从表4中Dg150管子这行向右找，在阻力12.5毫米水柱时，查得流速为1.0米/秒，流量为61.2 米 3/时。（四）已知管径，估算管道的大致流量。表4虽然列出了不同流速的许多流量，但从一般

39、管道的允许流速说来，大致都在1米/秒左右，因此，可以按1米/秒流速来查流量，作为一个粗估的数字。 第六题告诉我们，记住Dg100 管子的流量是30吨/时,用它作为推算其它管子流量的基数，就是这样来的。第十八题 表4查不到的流量、流速和阻力，应该怎样计算？这有三种情形：第一、表中查不出流量来例 可用Dg100管子，流量为30吨/时，求流速和阻力。解（1）对比计算法：在表 4中查到Dg100管子的流量在25.2吨/时，是接近30吨/时，其流 速为0.91米/秒，每米阻力为18.6毫米水柱。插入计算法：根据表4,流量30吨/时正好在25.2吨/时及32.4吨/时两个流量之间，因此， 流量30吨/时的

40、相应流速和阻力也应该在这两个流量之间。我们可根据这些数据估算：如流量25.2吨/时的流速为0.91米/秒；流量32.4吨/时的流速为1.2米/秒。则流量30吨/时的流 速可以估算成1.1米/秒。这是因为流量从 25.2吨/时到32.4吨/时，增加7.2吨/时；流速从 0.9米/秒到1.2米/秒增加0.3米/秒。而流量30吨/时比25.2吨/时增加4.8吨/时。按比例， 它的流速应增加。所以，流量30吨/时的流速，应该是，在流量25.2吨/时的流速上，再加流量30吨/时与25.2吨/时之间的流速比差则为0.9+0.2=1.1米/秒。用同样的方法，流量25.2吨/时的阻力为18.6毫米，流量32.

41、4吨/时的阻力为29.9毫米，可以得出 30吨/时的阻 力为26毫米（由表4-2可以直接查出 25.6毫米）。（3）直接估计法：这是一种在急需的情况下采用的简便方法。如在0.91米/秒和1.2米/秒两个流量间可以直接估出1米/秒这个流速。在18.6毫米水柱和29.9毫米水柱两个阻力间可以估出26毫米水柱，即便估计得不太准，估成25毫米或27毫米，对计算的精度影响不大。第二、表中查不出流速来例 可用DglOO管子，流速为1米/秒，求流量和阻力。解 从表4中查到DglOO管子流速为0.91米/秒时，流量为25.2吨/时，阻力为18.6毫米水 柱，所以得：同样，仿照上面第一解（2）和解（3）的办法计

42、算。按照解（3）的办法可直接估出流速 1米/秒的流 量约为28吨/时左右，阻力约为 23毫米左右。第三、表中查不出阻力来例 可用Dg1OO管子，200米长度上的压力差为 0.8公斤/厘米2，求流速和流量。解 压力差0.8公斤/厘米2合8米水柱压力，所以得：从表4查到40毫米水柱的阻力在 29.9毫米及44.2毫米间，其流速为 1.2米/秒及1.4米/秒, 所以取中间流速1.3米/秒，其流量为32.4吨/时及39.6吨/时，取中间流量36吨/时。最后， 得出40毫米水柱阻力的流速为1.3米/秒，流量为36吨/时。第十九题在实际工作中，究竟怎样体现一段管道的压力差产生一定的管道流速？我们知道管道两

43、头有压力差，水才会流动，也就是说，压力差产生了流速，但是在实际工作中，这个压力差怎样产生的呢？这个问题使我们对于压力的理论需要进一步探讨，同时也把我们逐渐引入有关水泵的讨论。现在举例说明如下：例 如第十七题中的例题，长400米的Dg150管道，在5米水柱压力差下， 流量61.2吨/时，流速1米/秒。这5米压力差可由三个基本情况表示出来：（1）把400米长的管道铺成斜坡，这一头比另一头高出5米，这5米高差就产生5米水柱的压力差。因此，如果从高的一头不断进水，那么，管道的流量一定时61.2吨/时，流速就一定是1米/秒。管道的坡道可以表示为 5/400（读成四百分之五，400米是坡度的斜边长度。严格

44、说，坡度应该用水平距离除高差来表示，由于水平距离比400米略小，所以真正的坡度应该比5/400略大）,但一般管道的坡度都用千分之几表示，5/400可以换算成，因此，这段管道的坡度应该表示成，简写成12.5 %o（读成千分之十二点五）。这个计算表明，如果，把Dg150管道按12.5%。的坡度铺设，那它就能保证水的流速为1米/秒，流量为61.2吨/时。12.5%。的坡度也就是每米（1000毫米）管道两段的高差是12.5毫米，这12.5毫米水柱也就是 Dg150管 道在流量为61.2吨/时每一米的阻力（见表4）。长400米Dg150的管道铺成水平的， 但一头接在水池上， 池里的水位比管中心高出 5米

45、， 并且保持不变，那么， Dg150管子里的流量也就保持为 61.2吨/时不变，流速也就是 1米/ 秒。（3）把Dg150管接在水泵出水管上（水泵流量要大于 61.2吨/时），长400米管道也是水平的， 管道两端都装压力表，并且在400米长管道前面还有闸门。在水泵开动后，如果我们能调节闸门，时两个压力表的读数恰好是0.5公斤/厘米2（即5米水柱），那么，管子的流量一定时61.2吨/时，流速也一定是1米/秒。这里，我们不规定多大流量和多大扬程的泵，只要做到 这条管道两头的压力差是0.5公斤/厘米2。那么，这个61.2吨/时的流量和1米/秒的流速就会得到保证。上面说的只是基本情况，但它们间还可以互

46、相组合起来产生压力差。例如，把长400米Dg150管子两端铺成2米的高差，高的一头接水泵，如果在高低两段的压力表能量得0.3公斤/厘米2（合3米水柱）的压力差，那么，总的压力差也是5米水柱，所以，流量也一定是61.2吨/时。这就是应用上面（1）和（3）的情况组合产生的压力差。但这里和（3）情况不同的是：上面的0.5公斤/厘米2压力差圈是由水泵给的，这里水泵只给0.5 0.2=0.3公斤/厘米2的压力差，0.2公斤/厘米2压力差是2米高差所给的。这个道理对于后面理解水泵的扬程时很重要。又如，水池的水在管道这一头中心线上有3米深，把长400米的Dg150管道的另一头铺设成 2米高，也同样得到总压力

47、差为 5米，所以流量也一定是 61.2吨/时，这就是利用（1）和情况的 组合.第二十题管道的总阻力包括哪些部分？上面都是讨论直管子的阻力。但管道一般都包括有许多管件，如弯头、三通、闸门和指挥法等等。水流过这些管件的时候， 也同样要克服阻力。这些管件所产生的阻力，我们叫做局部 阻力。另外，我们把直管子的阻力叫做沿程阻力。所以：管道总阻力=管道沿程阻力+管道局部阻力。（单位:毫米水柱）。从表4查出每米长的阻力后， 就可以计算出管道的沿程阻力。剩下的问题是如何计算管道的局部阻力。第二十一题管道的局部阻力应该怎样计算？管道的局部阻力也和管道的沿程阻力一样，可用下式表示：管道的局部阻力=局部阻力系数x流

48、速 2（单位：毫米水柱）。不同的管件，局部阻力系数也是不同的。局部阻力系数是靠实验得来得，计算管件阻力的时候也是先把局部阻力系数求出来，然后乘上流速的平方数值。表5列出常见的铸铁管道的局部阻力系数，供参考。 铸铁管道的局部阻力系数表5管件（管道賞零件）名称阻力系数90。弯头1545。弯头30异径管由大口流向小口15由小口流向大口30转弯，由中口向直管流水（用中口流速计算）75转弯，由直管向中口流水（用直管流速计算）75通管转弯，由中口向直管两头通式供水（用直管流速计算）75转弯，两头直管冋时向中口流水（用中口流速计算）150直流，中口不进水不出水5直流，中口冋时出水（用管件前的流速计算）50直

49、流，中口冋时进水（用管件后的流速计算）25水泵进口（或进水池）50闸阀（全开）5闸阀（开止回阀半）10085吸水管滤网（无底阀）150底阀代滤网 300注：局部自力系数，是将通常的计算公式简化后求出来的平均值例Dg150的90°铸铁弯头，流量61.2吨/时，阻力多大？解 先查表4 Dg150管子在流量61.2吨/时的流速为1米/秒，再查表5中90°弯头的阻力系 数为15,所以：Dg150的90。弯头阻力=局部阻力系数x流速 2=15 x 12=15毫米水柱表5所列的项目有限，同时每一个局部阻力系数是一般平均值。例如，90°铸铁弯头的局部阻力系数为15,但当弯曲半径

50、变了，这个系数也就相应地变了。如果是焊接的钢管弯头， 则系数更不同了。从表中看出，底阀、吸水管滤网、止回阀、三通等阻力系数较大，其它管 件的阻力系数都较小。至于表5中没有列出来的其它管件的局部阻力系数，都在30 50以下，按管道流速算出来的阻力也是比较小。因此。在一般的管道流速范围内，特别是管道比较长，局部阻力比沿程阻力小得多的时候，这就没有必要把局部阻力算得很精确。第二十二题究竟实际管道的阻力应该怎样计算？举例说明如下：图1给水管道系统是由吸水井向沉淀池送水，公包括三台10Sh-13水泵（先不管水泵的型号），平时使用二台，每台输水量 400吨/时，共输水800吨/时（图中只画出最边上的一台水

51、泵）。这800吨/时的流量要送进三座沉淀池里（图中只画出外边的一座）。沉淀池的流量是按300吨/时考虑的。从吸水井底阀起到水泵止为Dg300管道，从水泵到500 x 250异径管止为Dg250管道，从Dg500 x 250异径管起到入沉淀池前Dg500 x 250三通止为Dg500管道，从沉淀池前Dg500 x 250三通起到入沉淀池口止为Dg250管道（图1如下）。例1计算从水泵出水管口Dg500 x 250异径管起到沉淀池进水口处止，一段管道的总阻力（按二台水泵流量800吨/时计算）。解（1）计算从水泵出水管口Dg500 x 250异径管到沉淀池前 Dg500 x 250三通的沿程阻力：由

52、表4-2查Dg500管子，流速为1.1米/秒得流量800吨/时的阻力为每米 3.4毫米。Dg500 管道总长=10+1.5+2.7+15+220+180+525+50+35+50+150+20+235+80+20+10=1604.2 米 疋1604米。所以 Dg500管道的沿程阻力=1604 x 3.4=5450毫米。计算进沉淀池Dg250支管的沿程阻力由表4-2查得Dg250管道流量为300吨/时，流速为1.7米/秒,阻力为每米19.1毫米。Dg250管长=20+8.5+2+1=31.5 米。所以 Dg250管道的沿程阻力=31.5 x 19仁602毫米以上管道沿程阻力合计 =5450+60

53、2=6052毫米（3）计算管道局部阻力Dg500管道在流量为800吨/时，流速为1.1米/秒。图1,从水泵出水口的 Dg500 x 250异径 管起到沉淀池前 Dg500 x 250止90°弯头共有7个，由表5查得90°弯头的局部阻力系数为 15,所以，90。弯头的局部阻力=7 x 15x 1.12=127毫米。Dg500管道上的60。弯头共有4个，在表5中查不到，所以参考 90。弯头的局部阻力系数 15 和45。弯头的局部阻力系数 10,取其中间系数12.5。所以，60°弯头的局部阻力系数 =4x 12.5 x 1.12=61 毫米。Dg500管道上的45。弯头

54、共有4个，在表5查得局部阻力系数为 10,所以，45。弯头的局部 阻力=4 x 10x 1.12=48 毫米。水通过两个 Dg500 x 250的三通（一个从中口同时进水，一个中口不进水也不出水），查表5得局部阻力系数分别为 25及5。所以，三通的局部阻力=（25+5） x 1.12=36毫米。Dg500干管向Dg250支管流水，要通过一个Dg500 x 250的三通管，起局部阻力系数为75,仍用Dg500干管的流速1.1米/秒。所以，Dg500 x 250的三通局部阻力=75 x 1.12 = 90.75疋91 毫米。入沉淀池前的支管上有 Dg250闸阀（全开）一个，局部阻力系数为 5,有90°弯头3个，每个 弯头的局部阻力系数为 15,支管流速为1.7米/秒。所以，1个闸阀和3个90°弯头局部阻力 =（5+3 x 15） x 1.72=144.51 毫米。以上管道局部阻力合计 =129+61+48+36+91+14