虹吸雨水系统雨水斗与悬吊管水力计算Excel书

悬吊管水力计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号,来源,计算公式（文本说明）,单位,计算结果,参数说明,规范依据,备注

一、悬吊管基础设计参数,,,,,,,,,

1,悬吊管总长度,Lx,设计值,最远端雨水斗至立管中心距离,m,24.00,根据平面图纸量取,图纸,可修改

2,管道材质,,选用值,,,HDPE,高密度聚乙烯管,,

3,海曾-威廉系数,C,选用值,HDPE管内壁光滑,,150.00,海曾-威廉公式系数,CECS183:2015,

4,重力加速度,g,常数,,m/s²,9.81,标准重力加速度,,

5,悬吊管最小允许流速,vmin,规范值,满流自净流速,m/s,1.00,不宜小于1m/s，防止淤积,CECS183:2015,

6,悬吊管最大允许流速,vmax,规范值,防止水击和噪声,m/s,10.00,不宜大于10m/s,CECS183:2015,

二、悬吊管管径选择与流速计算,,,,,,,,,

7,悬吊管总设计流量,Qx,计算值,引用雨水斗计算表结果,L/s,10.82,单系统悬吊管总流量,,自动引用

8,流量（国际单位制）,Q,计算值,Q=Qx/1000，L/s换算m³/s,m³/s,0.01,单位换算后流量,,

9,初选管径DN,DN,选用值,根据流量选管径,mm,110.00,常用悬吊管管径De110,,可调整

10,管道计算内径,d,查表值,查HDPE管规格表De110×5.3,m,0.10,De110管内径99.4mm,GB/T13663.2,

11,管道过流截面积,A,计算值,A=πd²/4，圆管满流,m²,0.01,满管流过水断面面积,,

12,管内计算流速,v,计算值,v=Q/A=4Q/(πd²),m/s,1.39,悬吊管内设计流速,,

13,设计流速校核,,判断值,1.0m/s≤v≤10m/s为满足,,满足,流速满足自净和降噪要求,CECS183:2015,自动判断

三、沿程水头损失计算（海曾-威廉公式）,,,,,,,,,

14,沿程水头损失公式,hf,,hf=10.67×L×Q^1.852/(C^1.852×d^4.8704),m,,海曾-威廉公式（国际单位制）,CECS183:2015,

15,流量指数,,常数,海曾-威廉公式指数,,1.85,经验指数,流体力学,

16,管径指数,,常数,海曾-威廉公式指数,,4.87,经验指数,流体力学,

17,公式系数,,常数,海曾-威廉公式系数,,10.67,单位换算后系数,流体力学,

18,悬吊管沿程水头损失,hf,计算值,代入海曾-威廉公式计算,m,0.42,悬吊管段直管沿程阻力损失,CECS183:2015,

19,单位管长沿程压力损失,i,计算值,i=hf/L×100（m换算mbar）,mbar/m,1.75,每米管道沿程压力损失，即比摩阻,,1mH₂O=100mbar

20,比摩阻校核,,判断值,i≤150mbar/m为经济合理,,满足,比摩阻在经济合理范围内,工程经验,自动判断

四、局部水头损失计算（阻力系数法）,,,,,,,,,

21,单个雨水斗进水口阻力系数,ζd,查表值,含整流格栅,,2.50,虹吸雨水斗进口阻力,产品实测,

22,接入雨水斗数量,n,设计值,本悬吊管上雨水斗数,个,2.00,接入悬吊管的雨水斗总数,,

23,90°弯头数量,n90,设计值,悬吊管转弯处90°弯头,个,4.00,含接立管处弯头,图纸,

24,单个90°弯头阻力系数,ζ90,查表值,R≥4D弯头,,0.80,大曲率弯头阻力系数,CECS183:2015,

25,三通（支流）数量,n3,设计值,雨水斗接入用三通,个,3.00,每个雨水斗接入一个三通,图纸,

26,单个三通（支流）阻力系数,ζ3,查表值,90°合流三通,,1.50,水流转弯90°汇入,CECS183:2015,

27,异径管数量,nb,设计值,管径变化处,个,1.00,管径逐级放大处,图纸,

28,单个异径管阻力系数,ζb,查表值,渐缩管,,0.10,渐缩异径管阻力小,CECS183:2015,

29,局部阻力系数总和,Σζ,计算值,Σζ=ζd×n+ζ90×n90+ζ3×n3+ζb×nb,,12.80,所有管件局部阻力系数之和,,

30,流速水头,hv,计算值,hv=v²/(2g),m,0.10,单位重量水体动能，用于计算局部损失,流体力学,

31,局部水头损失总和,hj,计算值,hj=Σζ×v²/(2g),m,1.25,所有管件局部阻力损失之和,流体力学,

五、悬吊管总水头损失与压力校核,,,,,,,,,

32,悬吊管总水头损失,hw,计算值,hw=hf+hj,m,1.67,沿程损失+局部损失,,

33,雨水斗顶面与悬吊管末端几何高差,Δh,设计值,斗顶面至立管处管中心高差,m,1.20,提供悬吊管水力坡度,图纸,

34,悬吊管末端剩余压力水头,Pend,计算值,Pend=Δh-hw,m,-0.47,几何高差扣除损失后剩余水头,,

35,悬吊管末端负压值,Pneg,计算值,Pneg=-Pend×10（m换算kPa）,kPa,4.70,系统最大负压点在悬吊管末端与立管交接处,,1mH₂O≈10kPa

36,最大负压校核,,判断值,Pneg≥-80kPa为满足（HDPE管）,,满足,防止管道内气蚀和失稳破坏,CECS183:2015,自动判断

37,悬吊管水力坡度,I,计算值,I=hw/Lx,,0.07,单位长度水头损失,,

38,形成虹吸最小流量,Qa,计算值,Qa=2.5×d²×1