第只章给水排水管阌 水力学基础
第3章 给水排水管网 水力学基础
3.1给排水管网水流特征 3.1.1流态特征 层流:Re4000给排水管网一般按紊流考虑) 阻力平方区(粗糙管区)h∝y2管径D较大或管壁较粗糙 2紊流{过渡区h∝12-2(管径D较小或管壁较光滑) 水力光滑区h∝y125
3.1 给排水管网水流特征 3．1．1 流态特征 紊流： （给排水管网一般按紊流考虑） 过渡流 层流： 流态 Re 4000 : 2000 Re 4000 Re 2000 1. 1.75 1.2 2 2 2. h v h v D h v D 水力光滑区 过渡区 （管径 较小或管壁较光滑） 阻力平方区（粗糙管区） （管径 较大或管壁较粗糙） 紊流 ～
3.1.2恒定流与非恒定流 水量变化一非恒定流(复杂)一按恒定流计算 3.1.3均匀流与非均匀流 水流参数往往随时间和空间变化一非均匀流
3．1．2 恒定流与非恒定流 水量变化－非恒定流（复杂）－按恒定流计算 3．1．3 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
3.1.4压力流与重力流 1.压力流:hf∝n、1V;与H、I无关(压能 克服水流阻力) 2.重力流:靠水的位能克服 3.1.5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。 H=Z+P/y+v2/ 2g 2 2+ 忽略 2
3．1．4 压力流与重力流 1．压力流：hf∝n、l、v；与H、I无关（压能 克服水流阻力） 2．重力流：靠水的位能克服 3．1．5 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。 H＝Z＋P/γ＋v 2/2g g v g P v Z 2 , 2 2 2 + 忽略
水头损失:流体克服流动阻力所消耗的 机械能∫沿程水头损失 1局部水头损失 3、2管渠水头损吳计算 3、2、1语程水头损失计算 管渠沿程水头损失用谢才公式=C√R CR 1 hf=il (m) C<R
水头损失：流体克服流动阻力所消耗的 机械能 3．2 管渠水头损失计算 3．2．1 沿程水头损失计算 局部水头损失 沿程水头损失 管渠沿程水头损失用谢才公式 C R v v C Ri i 2 2 = = C R v v C Ri i 2 2 = = (m) 2 2 l C R v h il f = =
圆管满流,沿程水头损失也可以用达西公式表示 D2g 式中一沿程阻力系数,A 88 C、A与水流流态有关,一般采用经 验公式或半经验公式计算。常用:
圆管满流，沿程水头损失也可以用达西公式表示： 2 2 8 ( ) 2 C g m g v D l h f 式中 －沿程阻力系数，＝ = 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。常用：
1.舍维列夫公式 适用:旧铸铁管和旧钢管满管紊流,水 温100C0(给水管道计算) 0.00214 g V≥12ms 0.3 0.001824g(10.867 0.3 1+ V<1.2m/s D 0.3
1．舍维列夫公式 适用：旧铸铁管和旧钢管满管紊流，水 温100C0（给水管道计算） + = v 1.2m/s 0.867 1 0.001824g v 1.2m/s D 0.00214g 0.3 0.3 0.3 D v
0.00107V V≥12ms 0.000912v 0.867 0.3 + l v<12m/s D 3 2.海曾一威廉公式 适用:较光滑圆管满流紊流(给水管道) 213.16gD0.13 1.8520.148 式中q一流量,m3/s C1一海曾一威廉粗糙系数
2．海曾－威廉公式 + = v 1.2m/s 0.867 1 0.000912v v 1.2m/s D 0.00107v 0.3 1.3 2 1.3 2 l D v l h f 适用：较光滑圆管满流紊流（给水管道） －海曾－威廉粗糙系数 式中 －流量， ＝ w w C q m s C q gD / 13.16 3 1.852 0.148 0.13
hn=10 67 1.852 q 1.852n4.87 3.柯尔勃洛克一怀特公式 适用:各种紊流,是适应性和计算精度最高的公式 C=-17.71l 14.8R3.53Re 2.51 或 2Is √ 37DRe√
3．柯尔勃洛克－怀特公式 l C D q h w f 1.852 4.87 1.852 10.67 ＝ 适用：各种紊流，是适应性和计算精度最高的公式 = − + + Re 2.51 3.7 2lg 1 14.8 3.53Re 17.71lg D e C R e C 或 ＝－
4DR vD 式中Re一雷诺数,Re ,其中u与水温有关的 水动力粘度系数,m2/s 管壁当量粗糙度,m,由实验确定。 但此式需迭代计算,不便于应用,可以简化为 直接计算的形式: C=-17.71 e 4.462 148RRe0.875 或 1=-2g37DRe e 4.462 0.875
+ + = 0.875 0.875 2 Re 4.462 3.7 2lg 1 Re 4.462 14.8 17.71lg / ; 4 Re Re D e R e C e m m s v R v D 或 ＝－ ＝－ 直接计算的形式： 但此式需迭代计算，不便于应用，可以简化为 －管壁当量粗糙度， ，由实验确定。 水动力粘度系数， 式中 －雷诺数， ＝ ，其中 是与水温有关的