第三章给水排水管网水力学基础

《第三章给水排水管网水力学基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章给水排水管网水力学基础（24页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、第三章第三章 给水排水管网水力学基础给水排水管网水力学基础3.1 3.1 给水排水管网水流特征给水排水管网水流特征流考虑）（给排水管网一般按紊紊流：过渡流层流：流态4000Re4000Re2000:2000Re. 1流态特征流态特征75. 10 . 275. 12 . 2vhDvhDvh水力光滑区较小或管壁较光滑）（管径过渡区较大或管壁较粗糙）（管径）阻力平方区（粗糙管区紊流在设计时一般只能按在设计时一般只能按恒定流恒定流计算。计算。恒定流与非恒定流恒定流与非恒定流恒定流：恒定流：水体在运动过程中，其各点的流速和压力水体在运动过程中，其各点的流速和压力不随时间而变化，而与空间位置有关的流动。不

2、随时间而变化，而与空间位置有关的流动。非恒定流：非恒定流：水体各点的流速和压力不仅与空间位置水体各点的流速和压力不仅与空间位置有关，还随时间而变化的流动。有关，还随时间而变化的流动。满管流动满管流动 1 1）如管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，为均匀流，）如管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，为均匀流， 管道对水流阻力沿程不变，采用管道对水流阻力沿程不变，采用沿程水头损失公式沿程水头损失公式计算；计算； 2 2）当管道在局部分叉、转弯与变截面时，流动为非均匀流，）当管道在局部分叉、转弯与变截面时，流动为非均匀流， 采用采用局部水头损失公式局部水头损失公式计算。计算。非满管流或明渠流非满管

3、流或明渠流 只要长距离截面不变，可以近似为均匀流，按只要长距离截面不变，可以近似为均匀流，按沿程水头损沿程水头损失公式失公式计算。计算。均匀流与非均匀流均匀流与非均匀流非均匀流：非均匀流：液体质点流速的大小和方向沿流程变液体质点流速的大小和方向沿流程变 化，水流参数随时间和空间变化。化，水流参数随时间和空间变化。均匀流：均匀流：液体质点流速的大小和方向沿流程不变。液体质点流速的大小和方向沿流程不变。压力流与重力流压力流与重力流压力流：压力流：水体沿流程整个周界与固体壁面接触，无水体沿流程整个周界与固体壁面接触，无自由液面，满管流动，又称管流。自由液面，满管流动，又称管流。 压力流压力流输水通过

4、封闭的管道进行，水流阻力主要依靠水输水通过封闭的管道进行，水流阻力主要依靠水的压能克服，阻力大小只与管道内壁粗糙程度有关、管道长的压能克服，阻力大小只与管道内壁粗糙程度有关、管道长度和流速有关，与管道埋设深度和坡度无关。度和流速有关，与管道埋设深度和坡度无关。重力流：重力流：水体沿流程一部分与固体壁面接触，另一水体沿流程一部分与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面。非满管流动，又部分与空气接触，具有自由液面。非满管流动，又称明渠流。称明渠流。 重力流重力流管渠中水面与大气相通，非满流，水流阻力依靠管渠中水面与大气相通，非满流，水流阻力依靠 水的位能克服，形成水面沿水流方向降低。水的位

5、能克服，形成水面沿水流方向降低。给水多压力流，排水多重力流；给水多压力流，排水多重力流；长距离输水重力流，排水泵站出水管、倒虹管压力流。长距离输水重力流，排水泵站出水管、倒虹管压力流。水流的水头与水头损失水流的水头与水头损失测压管水头测压管水头水头分为水头分为水头损失：水头损失：流体克服流动阻力所消耗的机械能。流体克服流动阻力所消耗的机械能。水头损失分为水头损失分为沿程水头损失沿程水头损失局部水头损失局部水头损失 水头：水头：单位重量的流体所具有的机械能，单位重量的流体所具有的机械能， 用用h h或或H H表示，单位米水柱表示，单位米水柱(mH(mH2 2O)O)。位置水头位置水头Z Z压力水

6、头压力水头P/rP/r流速水头流速水头v v2 2/2g/2g适用于适用于各种紊流，各种紊流，是适用性和计算精度最高的公式。是适用性和计算精度最高的公式。)Re51. 27D. 3e(2lg1)Re53. 38 .14lg(71.17或CReC简简化化为为直直接接计计算算式式（1 1）柯尔勃洛克）柯尔勃洛克- -怀特公式怀特公式e e 管壁当量粗糙度，管壁当量粗糙度，m m。适用适用: :较光滑的圆管满流管紊流较光滑的圆管满流管紊流（给水管道）（给水管道） 代入达西公式代入达西公式q流量，流量，m3/s；Cw海曾海曾-威廉粗糙系数。威廉粗糙系数。（2 2）海曾）海曾- -威廉公式威廉公式适用于

7、适用于明渠流明渠流和和非满流排水管道非满流排水管道计算。计算。系数巴甫洛夫斯基公式粗糙n0.1)n(R0.750.13n2.5式中yBBB代入谢才公式代入谢才公式（3 3）巴甫洛夫斯基公式）巴甫洛夫斯基公式 巴甫洛夫斯基公式中巴甫洛夫斯基公式中y=1/6y=1/6时的特例，适用于时的特例，适用于明渠明渠或或较粗糙较粗糙的管道计算。的管道计算。代入谢才公式代入谢才公式n nM M曼宁公式粗糙系数。曼宁公式粗糙系数。（4 4）曼宁公式）曼宁公式3.2.2 3.2.2 沿程水头损失计算公式的比较与选用沿程水头损失计算公式的比较与选用 2 2）巴甫洛夫斯基公式）巴甫洛夫斯基公式适用范围广，精度高，特别