第三章第3章给水排水管网水力学基础 

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第3章

基本概念

管渠水头损失计算 非满流管渠水力计算 管道的水力等效简化

给水排水管网水力学基础

基本概念 管道内水流特征

Re?2000?层流:?1.流态?过渡流:2000?Re?4000?湍流:Re?4000(给排水管网一般按湍流考虑)?Re=ρvd/μ

2?湍流粗糙去(阻力平方区) h?v(管径D较大或管壁较粗糙)?22.湍流?湍流过渡区 h?v1.2~(管径D较小或管壁较光滑)?湍流光滑区 h?v1.75? 基本概念 有压流与无压流

有压流:水体沿流程整个周界与固体壁面接触,而无自由液面(压力流、管流)

无压流:水体沿流程一部分周界与固体壁面接触,其余与空气接触,具有自由液面(重力流、明渠流) 基本概念

恒定流与非恒定流

恒定流:水体在运动过程中,其各点的流速与压力不随时 间而变化,而与空间位置有关的流动称为恒定流 非恒定流:水体在运动过程中,其流速与压力不与空间位

置有关,还随时间的而变化的流动称为非恒定流 基本概念

均匀流与非均匀流

均匀流:水体在运动过程中,其各点的流速与方向沿流程 不变的流动称为均匀流

非均匀流:水体在运动过程中,其各点的流速与方向沿流 程变化的流动称为非均匀流 基本概念

水流的水头与水头损失

水头:指的是单位质量的流体所具有的能量除以重力加速度,一般用h或H表示,常用单位为米(m)

基本概念

水流的水头与水头损失

水头损失:流体克服阻力所消耗的机械能

管渠水头损失计算 沿程水头损失计算

管渠的沿程水头损失常用谢才公式计算 vhf?il?2l (m) CR

2v?CRi对于圆管满流,沿程水头损失可用达西公式计算

lv28ghf?λ (m) λ?2沿程阻力系数D2gC

R为过水断面的里半径,及过水断面面积除以湿周,圆管满

流时R=

流体在非圆形直管内流动时,其阻力损失也可按照上述公式计算,但应将D以当量直径de来代替 管渠水头损失计算

沿程水头损失计算

C、λ与水流流态有关,一般采用经验公式或半经验公式计算。

1.舍维列夫公式

适用:旧铸铁管和旧钢管满管湍流,水温10C0(压力管道)

将上述公式带入达西公式

2.海曾-威廉公式

适用:较光滑圆管满流(压力管道)

13.16gD ?=1.8520.148Cwq式中 q-流量,m3/s0.13 Cw-海曾-威廉粗糙系数将上述公式带入达西公式

P48表3?1

3.柯尔勃洛克-怀特公式 适用:各种湍流(压力管道)


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