文档介绍：第3章给水排水管网水力学基础
--管渠稳定流方程
谢才公式: v 2
h = l (m)
f C 2 R
式中 hf――沿程水头损失,m;v――过水断面平均流速,m/s;
C――谢才系数; l――管渠长度,m;
R――过水断面水力半径,即断面面积除以湿周,m,
对于圆管满流R=(D为直径)。
圆管满流-达西公式:
l v 2
(
h f = λ m
D 2g )
式中 D──管段直径,m;
g──重力加速度,m/s2;
λ──沿程阻力系数,8g 。
λ=
C 2
管渠水力计算公式
舍维列夫()公式
⎧ g
≥/ smv
⎪
λ= D
⎨ g
⎪ 1( + < /) smv
⎩ D v
⎧ v 2
⎪ l ≥/ smv
⎪ D
h f = ⎨
v 2
⎪ 1( + < /) smvl
⎩⎪ D v
海曾-威廉(Hazen-Williams)公式
gD q
λ=
h f = l
w qC w DC
aaaaa
巴甫洛夫斯基()公式
R y vn 22
C = B
h f = y+12 l
nB R
ny B −−= nR B −)(
曼宁(Manning)公式:y=1/6
6 R vn 22 qn 22
C = M M
h f = l h f = l
nM R D
水头损失公式的指数形式
kq n
h = l
f D m
n
f = laqh
n
= ff qsh
式中 k、n、m──指数公式参数; k
a――比阻,即单位管长的摩阻系数; a =
Dm
sf ――摩阻系数。
kl
als ==
f D m
管道的水力等效简化
n n n n
lkq 1 lkq 2 lkq N lkq
m m m " ==== m
d d1 d 2 d N
N m n
n m
= ∑ dd i )(
i=1
当并联管道直径相同时,
有:
n
m
= )( dNd i
给排水管网水流特征给排水管网水流特征
33..11..11 流态特征流态特征
⎧层流: < 2000Re
⎪
.1 流态⎨过渡流<< 4000Re2000:
⎪
⎩⎪紊流: > 4000Re (给排水管网一般按紊流考虑)
⎧阻力平方区(粗糙管区) ∝(管径2 Dvh 较大或管壁较粗糙)
⎪
⎪~
.2 紊流⎨过渡区∝ vh (管径 D较小或管壁较光滑)
⎪
⎪水力光滑区∝ vh
⎩
33..11..22 恒定流与非恒定流恒定流与非恒定流
水量变化-非恒定流(复杂)-按恒定流计算水量变化-非恒定流(复杂)-按恒定流计算
33..11..33 均匀流与非均匀流均匀流与非均匀流
水流参数往往随时间和空间变化-非均匀流水流参数往往随时间和空间变化-非均匀流
33..11..44 压力流与重力流压力流与重力流
:.压力流:hfhf∝∝nn、、ll、、vv;与;与HH、、II无关(压能克无关(压能克
服水流阻力)服水流阻力)
::靠水的位能克服
水流的水头与水头损失
水头是指单位重量的流体所具有的机械能。水头是指单位重量的流体所具有的机械能。
HH==ZZ++P/P/γγ++vv2/2g/2g
vP 2 v 2
Z >>+ , 忽略
γ 2 g 2 g
v2
= iRiCv =
C 2R
水头损失:流体克服流动阻力所消耗的水头损失:流体克服流动阻力所消耗的
机械能机械能⎪⎧沿程水头损失
⎨
⎩⎪局部水头损失
33..22 管渠水头损失计算管渠水头损失计算
33..22..11 沿程水头损失计算沿程水头损失计算
v2
管渠沿程水头损失用谢才公式 iRiCv ==
2RC
v 2
f ilh == l (m)
2 RC
圆管满流,沿程水头损失也可以用达西公式表示:
λ
l v2
h = m)