冷热铜管水力计算探讨.doc

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1、冷热水铜管水力计算探讨摘要：冷热水铜管水力计算探讨我国目前尚无冷热水铜管水力计算公式和图表可供从事建筑给排水设计、教学和科研的人员参考，仍沿用冷热水镀锌钢管的计算公式和图表，其结果与实际情况不符。为尽快填补这个空缺，笔者分析了英国铜管适用于65℃热水的列线图［1］资料(见图1)，对照我国现行手册热水镀锌钢管计算公式和图表水力参数，认为可引进英国列线图的成果，按我国冷热水镀锌钢管计算公式乘以修正系数，解决铜管水力计算上的难题。图11　现行计算方法与英国列线图计算结果的对比　　由《电子和静电除垢杀菌器和紫铜冷热水管的匹配作用》［2］一文中公式（5）（6）（7）可列出暂按采用我国计算公式的

2、英国Y系列紫铜热水管水力参数表(见表1)。表1　英国Y系列紫铜热水管的水力参数外径／mm壁厚／mmd／mm比阻A0流速系数KcQ0.44*/L/s比阻A15113144107.5330.058169101811647944.9730.0885626221.219.616353.3140.1331919281.225.6397.11.9420.227465.9351.532121.71.2430.354142.8421.53942.650.8370.52650.055425011.430.5090.86413.4176.1272.11.6430.2451.7971.9271082.51

3、030.2480.1203.6670.291　　*：Q0.44为流速0.44m/s时的流量。　　利用表1和列线图即可建立中英两国采用不同计算方法得出的英国紫铜热水管水力参数对比表(见表2)。从表2可知总平均R1/R2＝0.379，说明英国采用的铜管粗糙系数n值比我国小很多。一般说来，不同材质管道在计算内径、流量和水温均相同的条件下，其单位长度的水头损失i(冷水)或R(热水)值与它的粗糙系数n的平方成正比。令英国和我国的铜管粗糙系数分别为n1和n2，即表2　两种方法计算英国Y系列铜管水力参数对比V／m／s外径／mmQ／L／s英国列线图R1我国R2／mmH2O／mR1／R2／Pa／mmH

4、2O／m1.0150.13390091.82980.3081.0180.20171572.92280.3201.0220.30255556.61750.3231.0280.50740040.81200.3401.0350.80530030.692.40.3311.0421.19524525.071.50.3501.0541.96418018.451.70.3561.076.14.08312012.232.10.3801.01088.33375.57.7020.20.381平均　　　　　0.3430.4150.05318518.948.40.3900.4180.08014514.837

5、.00.4000.4220.12111511.728.40.4120.4280.20678.07.9620.10.3960.4350.32260.06.1215.00.4080.4420.47845.54.6411.60.4000.4540.78634.53.528.410.4190.476.11.63322.52.305.220.4410.41083.33315.01.533.280.466平均　　　　　0.415　　目前我国热水管水力计算沿用镀锌钢管的参数，从n2＝0.013，可算出n1＝0.6156×0.013＝0.008。与UPVC给排水管的n值取0.009相比，比较接近，基

6、本上符合实际情况。2　紫铜冷热水管的简化计算　　按参考文献［2］公式(2)(4)(6)(7)右边同乘以0.379的修正系数后可列新式如下：　　紫铜冷水管V≥1.2m／s，i＝AQ2　　　　　　　　　A＝6.579×10-10d－5.3　　　　　　（2a）　　　　　　　　　　V<1.2m／s，i＝(1＋0.867／KcQ)0.3A0Q2　　　　　　　　　　　　　　　　A0＝5.609×10-10d－5.3　　　　　　　　　　（4a）　　紫铜热水管V＜0.44m／s，R＝(1＋0.3187／KcQ)0.3A0Q2　　　　　　A0＝5.511×10－7d－5.3　　　　　　　　（6a）　　

7、　　V≥0.44m／s，R＝AQ2　　　　　　　　　　　　　　　A＝6.466×10－7d－5.3　　　　　　　　　　（7a）　　以上各式中i以mH2O／m计，R以mmH2O／m计，Q以L／s计。　　由V＝KcQ，可推导出Kc＝0.001273d－2。　　笔者曾和提供英国列线图原始资料的冯及先生讨论过，认为建筑生活冷热水供应系统使用英国X系列紫铜管比较经济合理，它比英国Y系列紫铜管的管壁更薄，但引用的列线图仅有英国Y系列的原始资料，故据此才建立用于生活冷热