管道内压力和流速的关系

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1、管道内压力和流速的关系一般计算管线的需求，主要在于求取流体在管内的流量与管径大小。这个结果从流体力学的※Energyequation※Bernoullieequation…等可以计算一个参考值。吾等更进一步，藉☆Hazen&Williamsequation☆Darcy&Weisbackequation☆Colebrook&White…等更精确的计算出管道中「流量」、「流速」、「摩擦损失」、「管内径」这四个关系之间的相互变化。而Moodydiagram，Nomogram，或Nomograph…就是以图表阐释管道

2、中「流量」、「流速」、「摩擦损失」、「管内径」这四个关系而省去复杂的数学计算。楼主所提昰「管内径」、「流量」、「流速」三个已知数，需要求未知数「压力」。四个参数，三个已知，另一个参数当然没有问题。问题再于你对流体力学的造诣与功力了！欲对管道的水利或水力计算熟练，唯有流体力学的应用一途。给排水课程的基础训练向来没有在流体力学与工程数学加强，是很可惜的！下面的数学计算式是解问题之钥：4660a＝───────√￣￣￣￣￣￣………………………………………………………(1)1＋K×Di／E×ta‥压力速度waveve

3、locitym/sE‥塑料管的弹性系数modulusofelasticityofthepipe，MpaK‥流体的挫曲系数fluidbulkmodulus，MpaT‥管厚度wallthickness，mmDi‥管内径pipeinsidediameter，mm因为DR＝Di／t所以a＝4660／√￣￣￣￣￣￣￣………………………………….(2)1+k/E(DR-2)P=〔aV／2.31×g〕x0.03………………………………………(3)P管内水压力barg重力加速度m/s2V管内水速m/s对PVC管而言，E=27

4、.58KbarK=20.69KbarDN80PVC……………….DR=Di/t从方程式(2)，先计算出a值。从方程式(3)，再计算出P值。速度与压力均为向量，mv是动量，是压力之源。从波动速度可以计算出速度压力，亦即P值。你在DN80时,速度4.4m/s，利用方程式(2)，你的水压力就计算出来了。祝你学习愉快，你可以发现数学式很简单的。Q=Uc*ω*SQRT(2gH），v=Uc*SQRT(2gH），但此公式仅为理论计算，需要市政管网压力恒定，这显然不现实。可靠的做法是按Q=ω*v,流速取1-2m/s.你直接按

5、照“能流方程”，水头损失如何计算？按“短管自由出流”计算，Q=Uc*ω*(2gH）的平方根Uc=1/（a+λ*l/d+∑ζ）的平方根　　　　　　　　　　　　　a=1λ=0.0025沿程阻力系数取0.5+0.3+1----出口+一个弯头+一个闸阀水箱液面与管端高差取2米，管长取5米，管道计算内径0.068m计算结果：Q=0.013m3/s=47.3m3/hv=Q/ω=3.58m/s这个理论流速好像很大啊!伯诺里能量方程演化成：H=v*v/2g+hw（H为水箱水面与管道出口的静水位差z2-z1，原方程两边的p/γ

6、均为0，hw为沿损+局损）。按管道自由出流公式：Q=μ*A*sqrt(2gh)，μ=1/(sqrt(1+λ*l/d+∑ζ)),如冰先生所述，∑ζ=0.5+0.3+1，但λ=0.025，而不是0.0025，计算如下：满宁公式C=(1/n)*(R的1/6次方)，取n=0.009（塑料管），R=(1/4)*0.068，C=56.54,λ=8g/(C*C)=0.025。若水箱水面与管道出口高差2米，管长取5米，管道计算内径0.068m，则μ=0.46，Q=0.0105立方米/秒=37.65立方米/小时，管道出口流速v

7、=2.89m/s。若水箱水面与管道出口高差10米，管长取15米，管道计算内径0.068m，则μ=0.35，Q=0.0178立方米/秒=64.08立方米/小时,管道出口流速v=4.90m/s（用塑料管已处于临界冲刷强度）。胡思乱想先生把放空管竖向延长的9m（本例计算延长了8m）,不光克服了hw，剩余的势能转化成了动能v*v/2g，管道出口流速v变大了。当然，以上计算所得流量、流速均为刚放水的初始流量、流速，随着水箱水面的下降，水箱水面与管道出口的静水位差H每时每刻在减小，其出水流量、流速也在减小。具体计算需根据

8、实际情况中的水箱断面，求出液位下降与时间之间的微分关系，按H=v*v/2g+hw方程列式积分可求出最大流量、平均流量、放空时间等各种参数，用的是不算难的高等数学知识。by先生，泵房内潜水泵流量不妨参照水池刚放水的初始流量，此流量最大。短管流量公式是有条件的，即不能忽略局部水头损失和流速水头，一般适用于（a+∑ζ）＞λ*l/d*5%。短管流量公式考虑局部损失，而长管计算时可忽略局部损失，若长管计算时也