枝状网水力学计算

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,#,第六节 管段阻力的计算,二、管段阻力计算公式,（达西,-,韦伯公式，圆管满流）,式中：,q,管段流量；,C-,谢才系数,比阻,管段沿程阻力计算一般公式：,式中：,k,，,n,，,m,常数和指数；,l,管段长度；,比阻；,s,管道摩阻（,s=l,）,第六节 管段阻力的计算,三、管道的计算内径,钢管（,mm),铸铁管,(mm),中等管径,大管径（壁厚,10mm,为例）,公称直径,DN,外径,D,内径,d,计算内径,D,j,公称直径,DN,外径,D,计算内径,D,j,内径,d,计算内径,D,j,150,168,148,147,400,426,406,150,149,175,194,174,173,450,478,458,200,199,200,219,199,198,500,529,509,250,249,225,245,225,224,600,630,610,300,300,250,273,253,252,700,700,350,350,275,299,279,278,800,800,400,400,300,325,305,305,900,900,450,450,325,351,331,331,1000,1000,500,500,350,377,357,357,2000,2000,1500,1500,第六节 管段阻力的计算,四、给水管内水流流态,（,1,）阻力平方区：,Re10,5,阻力系数,仅与管壁粗糙度有关，与,Re,无关。,旧钢管、旧铸铁管，,v1.2m/s,时，,或金属管内壁无特殊防腐措施时管内水流流态。,（,2,）过渡区：,2320 Re10,5,阻力系数,与管径、管壁粗糙度及,Re,有关。,旧钢管、旧铸铁管，,v1.2m/s,时，,石棉水泥管；,（,3,）水力光滑区（层流区）：,Re 2320,，阻力系数,与管径及,Re,有关，,与管壁粗糙度无关。,塑料管和玻璃钢管；,第六节 管段阻力的计算,五、常用公式,1.,舍维列夫公式,(3),旧钢管和旧铸铁管，水温,10,时的水力坡度：,当 时，,当 时，,式中：,v,流速，,m/s,；,Dj,管道的计算内径，,m,。,第六节 管段阻力的计算,2.,巴甫洛夫斯基公式,适用于混凝土管、钢筋混凝土管和渠道的阻力计算,谢才系数,C,的表达式：,式中：,y,指数，表达式：,n,管壁粗糙系数，混凝土管和钢筋混凝土管,n=0.013-0.014;,R,水力半径，,m,。,n=0.013,时：,n=0.014,时：,式中：,Q,流量，,m,3,/s,。,Dj,计算内径，,m,。,第六节 管段阻力的计算,3.,海曾威廉公式,式中：,C,系数,海曾威廉公式的系数,C,值,水管种类,C,值,塑料管,150,新铸铁管，涂沥青或水泥的铸铁管,130,混凝土管，焊接钢管,120,旧铸铁管和旧钢管,100,第六节 管段阻力的计算,4.,柯尔勃洛克公式,式中：,阻力系数；,k,绝对粗糙度,水管种类,K,值,涂沥青铸铁管,0.05-0.125,涂水泥铸铁管,0.50,涂沥青钢管,0.05,石棉水泥管,0.03-0.04,离心法钢筋混凝土管,0.04-0.25,塑料管,0.01-0.03,问题,课堂中讲述的四种计算管段阻力的公式分别的适用范围是什么？,第一篇 城市给水管网,第七章 给水管网的水力计算,给水管网的水力计算,第一节 树状管网的水力计算,第一节 环状管网的水力计算,第一节 树状管网的水力计算,已知量：节点流量、管段长度、管径、阻力系数,未知量：管网各管段的流量或水压,共有,P,个未知数：,P,管段数,P =J +L-1,：,J,节点数，,L,环数,第一节 树状管网的水力计算,一、树状管网的特点,水流方向单一，管段流量唯一,二、树状管网水力计算要点,1.,干线,管段流量确定,经济流速确定管径,管段阻力计算,节点水压计算,二级泵站扬程确定,2.,支线,支线允许压降确定,支线允许水力坡度确定,支线管径确定,第一节 树状管网的水力计算,树状管网水力计算步骤,1,、计算比流量,2,、计算沿线流量,3,、计算节点流量,4,、计算管段流量,5,、计算和选取干管管径,6,、计算各干管管段水头损失,7,、计算干管节点水压,8,、计算各支线允许的水力坡度,9,、计算和选取支线管径,10,、计算水塔高度和水泵扬程,第一节 树状管网的水力计算,三、树状管网水力计算示例,q,管段,(L/s),L(m),节点,(L/s),93.75,600,88.38,300,60.63,450,11.63,650,11.64,205,5.37,7.16,4.48,16.11,7.52,7.07,3.67,11.63,30.74,18.26,230,3.67,150,10.74,190,4.48,250,泵站,图例,:,0,1,2,3,4,8,5,6,7,例题：,某城市供水区用水人口,5,万人，最高日用水量定额为,150L/(,人,.d),，要求最小服务水头为,157kPa(15.7m),。节点,4,接某工厂，工业用水量为,400m,3,/d,，两班制，均匀使用。城市地形平坦，地面标高为,5.00m,，管网布置如上图。,解：,1,、总用水量,设计最高日生活用水量：,500000.15=7500m,3,/d=312.5m,3,/h=86.81L/s,第一节 树状管网的水力计算,工业用水量：,总水量为：,2,、管线总长度 ，其中水塔到节点,0,的管段两侧无用户。,3,、比流量,4,、沿线流量，见下表。,第一节 树状管网的水力计算,第一节 树状管网的水力计算,沿线流量计算,管段,管段长度,(m),沿线流量,(L/s),01,300,0.0358=10.74,12,150,5.37,23,250,8.95,14,450,16.11,48,650,23.27,45,230,8.23,56,190,6.80,67,205,7.34,总计,2425,86.81,5,、节点流量，见下表。,节点流量计算,第一节 树状管网的水力计算,节点,节点流量,(L/s),0,10.74=5.37,1,(10.74+5.37+16.11)=16.11,2,(5.37+8.95)=7.16,3,8.95=4.48,4,(16.11+23.27+8.23)=23.80,5,(8.23+6.80)=7.52,6,(6.80+7.34)=7.07,7,7.34=3.67,8,23.27=11.63,合计,86.81,6,、因城市用水区地形平坦，控制点选在离泵站最远的节点,8。,干管各管段的水力计算见下表。管径按平均经济流速确定。,干管水力计算,第一节 树状管网的水力计算,干管,流量,(L/s),流速,(m/s),管径,(mm),水头损失,(m),水塔,0,93.75,0.75,400,1.27,01,88.38,0.70,400,0.56,14,60.63,0.86,300,1.75,48,11.63,0.66,150,3.95,h=7.53,7,、干管上各支管接出处节点的水压标高为：,节点,4,：,16.00+5.00+3.95=24.95m,节点,1,：,24.95+1.75=26.70m,节点,0,：,26.70+0.56=27.26m,水塔：,27.26+1.27=28.53m,各支线的允许水力坡度为：,第一节 树状管网的水力计算,支线水力计算,第一节 树状管网的水力计算,管段,流量,(L/s),管径,(mm),i,h(m),12,11.64,150,0.00617,1.85,23,4.48,100,0.00829,2.07,45,18.26,200,0.00337,0.64,56,10.74,150,0.00631,1.45,67,3.67,100,0.00581,1.19,参照水力坡度和流量选定支线各管段的管径时，应注意市售标准管径的规格，还应注意支线各管段水头损失之和不得大于允许的水头损失，例如支线,4567,的总水头损失为,3.28m,，而允许的水头损失按支线起点和终点的水压标高差计算为,3.95m,，符合要求，否则须调整管径重新计算，知道满足要求为止。由于标准管径的规格不多，可供选择的管径有限，所以调整的次数不多。,第一节 树状管网的水力计算,8,、求水塔高度和水泵扬程,水塔水柜底高于地面的高度：,H,塔,=16.00+5.00+3.95+1.75+0.56+1.27-5.00=23.53m,水塔建于水厂内，靠近泵站，因此水泵扬程为：,H,塔,=5.00+23.53+3.00-4.70+3.00=29.83m,上式中,3.00m,为水塔的水深，,4.70m,为泵站吸水井最低水位标高，,3.00m,为泵站内和到水塔的管线总水头损失。,第一节 树状管网的水力计算,课后作业,教材,给水工程,严煦世主编，,46,页，将额定最高日用水量改为,160L/(,人天），最小服务水头为,16m,，重新进行计算。,