流體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算的基本原理和方法

第二節(jié)流體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算的基本原理和方法目的:1.根據(jù)要求的流量分配，確定管網(wǎng)各管段管徑和阻力，求得管網(wǎng)特性曲線，1.2.匹配管網(wǎng)動(dòng)力設(shè)備準(zhǔn)備條件，進(jìn)而確定動(dòng)力設(shè)備的型號(hào)和動(dòng)力消耗.2.根據(jù)已確定的動(dòng)力設(shè)備，確定保證流量分配的管道尺寸.基本理論依據(jù)■流體力學(xué)一元流動(dòng)連續(xù)性方程和能量方程，■串、并聯(lián)管路的流動(dòng)規(guī)律.口動(dòng)力設(shè)備提供的壓力等于管網(wǎng)總阻力口若干管段串聯(lián)后的阻力等壬各管段阻力之和口各并聯(lián)管段的阻力相等口各管段阻力是構(gòu)成管網(wǎng)阻力的基本單元口管道總阻力等于沿程阻力與局部阻力之和一、摩擦阻力計(jì)算計(jì)算式管道材料不變，斷面尺寸不變，流體密度與流量不隨沿程流量變化時(shí):Pml入管道材料不變，斷面尺寸不變，流體密度與流量不隨沿程流量變化時(shí):Pml入pu2i4R 21s=Rml口對(duì)于氣體管流中氣體密度的變化不能忽略時(shí)，應(yīng)根據(jù)摩擦阻力計(jì)算式與氣體狀態(tài)方L2 _TZ一程和連續(xù)性方程聯(lián)立，解得方程組為R1.62X opP-~-l1 2 (4R)5ooTZ

下式是具體應(yīng)用:L2 TZ1TOC\o"1-5"\h\zp2—p2=1.62人 0——pp 11 2 (4R)5 T0Z0圓形管道內(nèi)氣體接近于0°C的常溫，壓力上0.8MPaT、Z1=1——=1近似取 To ZoL2得到：p2—p2=1.62人一ppl1 2 d5 0 0PW0.005MPa的管道，因?yàn)閜1+p2=2p0有p2—p2=(p—p)(p+p)=Ap2p1 2 12 12 1~2 0所以Ap心=0.8E務(wù)p0T1注意：正確選擇適合管流特征的摩阻計(jì)算式。確定計(jì)算公式后，需計(jì)算摩擦阻力系數(shù)X=f（Re、&）依據(jù)： d64X=——層流區(qū)：Re<2000 Re紊流到層流過(guò)渡區(qū)：X=0.0025豪RT2000<Re<4000紊流區(qū)（包括紊流區(qū)中的三個(gè)阻力區(qū)）柯列勃洛克公式：+=一2lg柯列勃洛克公式：+=一2lg"3.71d ReMJ注意：此式適用于通風(fēng)、空調(diào)、燃?xì)?、給水管道系統(tǒng)摩擦阻力系數(shù)計(jì)算的專用公式阿里特蘇里公式：Re>4000，鋼管或光滑管道=0.1168=0.1168丫，25Re/謝維列夫公式：（適用于新鋼管）水力光滑區(qū)： x=KK 們25-1 2Re0.2260.226V 0.230.226(-<2.4x105)：X=KK——過(guò)渡區(qū)V 12d0.226阻力平方區(qū)- _(-阻力平方區(qū)- _(->2.4x105)：V0.0121d0.226謝維列夫公式：（適用于新鑄鐵管）(-謝維列夫公式：（適用于新鑄鐵管）(-<0.176x106)：V水力光滑區(qū)0.771Re0.284過(guò)渡區(qū)(-v過(guò)渡區(qū)(-v2.7x106)：xV0.75K 1d0.284' V\0.2840.55x10-6+—I V（—>2.7x106）： X=K0.0134V 1d0.284阻力平方區(qū)★★★注意的問(wèn)題管網(wǎng)中流體的流動(dòng)狀態(tài)計(jì)算式與計(jì)算圖表的使用條件和修正方法二、 局部阻力計(jì)算po2計(jì)算公式： kp=^—^~局部阻力z由實(shí)驗(yàn)方法確定，其大小取決于管件部件或設(shè)備流動(dòng)通道的幾何參數(shù)，不考慮Re和絕對(duì)粗糙度的影響.根據(jù)不同流通斷面的幾何參數(shù)，可以通過(guò)相關(guān)的計(jì)算圖表計(jì)算局部阻力Z.三、 常用的水力計(jì)算方法1、假定流速法：技術(shù)經(jīng)濟(jì)流速一確定輸送流量一確定管道斷面尺寸一計(jì)算管道阻力

2、