各种管道水头损失的简便计算公式

1、各种管道水头损失的简便计算公式 (879) 摘要：从计算水头损失的最根本公式出发，将各种管道的计算公式加以推导，得出了计算水头损失的简便公式，使得管道工程设计人员从繁琐的计算中解脱出来，提高了工作效率。关键词：水头损失塑料管钢管铸铁管混凝土管钢筋混凝土管    在给水工程应用中经常要用到水头损失的计算公式，一般情况下计算水头损失都是从水力摩阻系数等根本参数出发，一步一步的代入计算。其实各个公式之间是有一定的联系的，有的参数在计算当中可以抵消。如果公式中只剩下流速、流量、管径这些根本参数，那么就会给计算者省去不少的麻烦。在此我们充分利用了各参数之间以及水头

2、损失与水温的关系，将公式整理简化，供大家参考。1、PVC-U、PE的水头损失计算 根据?埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程?规定，塑料管道沿程水头损失hf应按下式计算：式1-1式中水力摩阻系数；L管段长度m；di管道内径m；v平均流速m/s；g重力加速度，9.81m/s2。因考虑到在通常的流速条件下，常用热塑性塑料给水管PVC-U、PE管一般处于水力光滑区，管壁绝对当量粗糙度对结果的影响非常小或没有影响，故水力摩阻系数可按下式计算：式1-2式中Re雷诺数。雷诺数Re应按下式计算：式1-3式中水的运动粘滞度m3/s，在不同温度时可按表1采用。表1水在不同温度时的值×10-6水温0510

3、1520253040m3/s1.781.521.311.141.000.890.800.66    从前面的计算可知，假设要计算水头损失，需将表1中的数据代入，并逐步计算，最少需要3个公式，计算较为繁琐。为将公式和计算简化，以减少工作量，特推导如下：    因具体工程水温的变化较大，水力计算中通常按照基准温度计算，然后根据具体情况，决定是否进行校正。冷水管的基准温度多项选择择10。    当水温为10时的=1.31×10-6 m3/s，代入式1-3得式1-4将式1-4代入式1-2式1-5再将式1

4、-5代入式1-1得式1-6取L为单位长度时，hf即等同于单位长度的水头损失i，所以式1-7又因为式1-8式1-9式1-10    现可用式1-7或式1-10代替式式1-1、式1-2和式1-3，式1-7适用于流速为的条件下，式1-10适用于规定流量的条件下。通过简化公式，大大减少了计算量，计算起来更加方便快捷。2 、钢管、铸铁管道的水头损失 计算均匀流沿程水头损失的根本公式达西公式式2-1式中水力摩阻系数；L管段长度m；di管道内径m；v平均流速m/s；g重力加速度，9.81m/s2。    根据舍维列夫进行的钢管及铸铁管的实验，提出了

5、计算过渡区及阻力平方区的阻力，新钢管式2-2注：此公式适用于以m计。将式2-2代入式2-1得：式2-3取L=1m，即沿程水头损失hf为管道单位长度的水力坡降i，可得式2-4对新铸铁管式2-5同理可得：式2-6注：此公式适用于以m计。对旧钢管及旧铸铁管当v1.2m/s以m计。式2-7当v1.2m/s以m计。式2-8同以上推导过程：当v1.2m/s式2-9当v1.2m/s式2-103、混凝土管、钢筋混凝土管的水头损失：对于钢筋混凝土管，通常采用谢才公式计算水力坡度：式3-1式中R水力半径对于圆管式3-2C谢才系数式3-3n粗糙系数，0.013-0.014。将式3-2、式3-3代入3-1式得：式3-4 当n=0.013时，式3-5由式3-6式3-7得：式3-8同理当n=0.014时式3-94、结论计算热塑性塑料管道PVC-U、PE管的水头损失可用式1-7或式1-10代替式1-1、式1-2和式1-3，式1-7适用于流速为的条件下，式1-10适用于规定流量的条件下。计算钢管和铸铁管水头损失可用式2-4、式2-6、式2-9和式2-10等简化公式。计算混凝土管和钢筋混凝土管水头损失可用式3-5、式3-8或式3-9代替式3-1、式3-2和式3-3等简化公式。通过简化公式，大大减少了计算量，计算起来更加方便快捷。注：以上公式中的i值均为水温为10时的水头损失，如果水