水力计算
水力计算基本公式; 热水供暖系统中计算管段的压力损失,可用下式表示: ;1、沿程损失; 每米管长的沿程损失(比摩阻),可用流体力学的达西.维斯巴赫公式进行计算。; 热媒在管内流动的摩擦阻力系数值取决于管内热媒的流动状态和管壁的粗糙程度,即: ;摩擦阻力系数值是用实验的方法确定的。 ;粗糙管区(阻力平方区)( ) 粗糙管区的摩擦阻力系数值,可用尼古拉兹公式计算:; 管壁的当量绝对粗糙度K值与管子的使用情况(流体对管壁腐蚀和沉积水垢等状况)和管子的使用时间等因素有关。 对于热水供暖系统,根据运行实践积累的资料,推荐采用下列数值:
对室内热水供暖系统管路 K=0.2mm
对室外热水管网 K=0.5mm; 根据过渡区范围的判别式和推荐使用的当量绝对粗糙度K值 ,列出下表:; 室内热水供暖系统的水流量G,通常以kg/h表示。热媒流速与流量的关系式为:; 在给定某一水温和流动状态下,上式 的和 值是已知值,管路水力计算基本公式可以表示为 的函数式。只要已知R、G、d中任意两数,就可确定第三个数值。 ;一、热水管路的阻抗;1、串联管路的总阻抗; —串联管段管路的总阻力数, Pa/(kg/h)2 上式表明:在串联管路中,管路的总阻抗为各串联管段阻力数之和。 ;2、并联管路的总阻抗;设 a= = ,得出; 由上式可见,在并联管路上,各分支管段的流量分配与其通导数成正比。 各支管段的阻力状况(阻抗s)不变时,管路的总流量在各分支管段上的流量分配率不变。管路的总流量增加或减小多少倍,并联环路分支管段也相应增加或减少多少倍。 ;2、局部损失;3、总压损失;二、当量局部阻力法和当量长度法; 当量局部阻力法的基本原理是将管段的沿程损失转变为局部损失来计算。
设管段的沿程损失相当于某一局部损失 ,则; 若已知管段的水流量G时,该管段的总压力损失可改写为:; 在工程设计中,对常用的垂直单
什么叫做“河道总水量”?河是活的,即水是流动着的。如果是要求出河的总流量,即求出的梯形面积乘以河水每秒流速,即得每秒流过了多少立方的水。
计算
管网水力平差计算
在特定供水条件下根据连续性方程和能量方程,求解管网中管段流量、节点压力、泵站流量和扬程,使管理及决策人员了解管网对供水需求的符合程度,检验管网设计和运行质量,为泵站设计和运行、管网运行与扩建提供依据。
管网水力状态实时模拟计算
由于用户用水量的变化,管网供水量和供水压力是随时间变化的。实时模拟的目的是监测管网在一个时段内运行状态的总体效益和费用,为管网用户调度提供决策依据,评价管网总体运行效果。实时模拟的基本方法是将分时段变化的用水量作为拟动态数据,对不同时段(3天,72小时)的运行状态进行平差计算,最后对总模拟时期的计算结果进行汇总、评价和决策。除此之外,还可以进行管网系统的工况校核及可靠性分析。
管网运行优化调度计算
在不同时段的供水需求条件下,通过泵站供水量变化求解二级泵站供水量,对各泵站中的水泵进行优化运行组合,调整各水厂的出水量和出水压力,帮助制定更为科学合理的调度计划和调度方案,改善管网中水流状况,降低爆管的概率,达到常年供水动力费用最小化,提高供水服务水平。
管网优化设计计算
在建立经济模型和优化计算数学模型,提出多个约束条件后,通过一定的数学算法,得出经济合理的管径及水泵扬程。目的主要是为了进行新建或扩建管网的规划设计和初步设计,使其达到在投资(管径)及常年运行费用(水泵扬程)最小的情况下,满足用户对水量和水压的要求。
用水量预测
是根据过去用户用水量的历史数据进行相关分析后找出各个用户区域最主要用水相关的参数和时变特性,建立模型,在此基础上做出用户用水量的短期、中期和长期预测,从而编制出用户日、月和年的用水计划。
扩展资料:
表达方式
水力计算成果表达:主要有三种形式,一种是绘制CAD工程图,包括给水管网平差结果图和等水压线图。它是在保证计算结果接近实际情况的前提下,对管线进行简化的图形,图中对节点、管段、泵站等的计算结果进行详细标注。
第二种是图形显示功能,根据数据库绘制实时曲线图和历史趋势线图,如各时段管段流量曲线图、各时段节点水量需求曲线图等。
第三种表达形式是以统计报表形式显示各管段、节点、泵站等的历史和当前数据。水力计算结果均可由打印机输出。
参考资料来源:百度百科-水力计算
有压管道的水力计算:
1、水源水压末定,根据合理流速V(或经济流速)确定管径d:
d=√[4q/(πV)] (根据计算数值,靠近选取标准管径)
2、已知管道长度及两端压差,确定管径
流量q不但与管内径d有关,还与单位长度管道的压力降落(压力坡度)i有关, i=(P1-P2)/L.具体关系式可以推导如下:
管道的压力坡度可用舍维列夫公式计算 i=0.0107V^2/d^1.3——(1)
管道的流量 q=(πd^2/4)V ——(2)
上二式消去流速V得: q = 7.59d^2.65√i (i 以kPa/m为单位)
管径:d=0.4654q^0.3774/i^0.1887 (d 以m为单位)
这就是已知管道的流量、压力坡度求管径的公式。
例:某管道长100m,管道起端压力P1=96kPa,末端压力P2=20kPa,要求管道过1.31 L/s的流量,试确定管径
压力坡度 i=(P1-P2)/L=(96-20)/100=0.76kPa/m
流量 q=1.31 L/s=0.00131 m^3/s
管径 d=0.4654q^0.3774/i^0.1887 =0.4654*0.00131^0.3774/0.76^0.1887= 0.0400m =400mm
还可用海森威廉公式:i=105C^(-1.85)q ^1.85/d^4.87 ( i 单位为 kPa/m )
钢管、铸铁管:C=100, i=0.02095q ^1.85/d^4.87 ,q =8.08d^2.63 i ^0.54
铜管、不锈钢管:C=130,i=0.01289q ^1.85/d^4.87 ,q =10.51d^2.63 i ^0.54
塑料管: C=140,i=0.01124q ^1.85/d^4.87 ,q =11.31d^2.63 i ^0.54
C=150,i=0.009895q ^1.85/d^4.87 ,q =12.12d^2.63 i ^0.54
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