水力计算公式选用.docx

长距离输水管道水力计算公式的选用 常用的水力计算公式： 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算，目前工程设计中普遍采用的管 道水力计算公式有: 达西（DARCY）公式： l ? v2 h ? ? f d ? 2g （1） 谢才（chezy）公式： R ? iv ? R ? i （2） 海澄－威廉（HAZEN-WILIAMS）公式： h ? 10.67 ? Q1.852 ? l f C 1.852 ? d 4.87 h （3） 式中 h 沿程损失，m f λ―――沿程阻力系数l――管段长度，m d 管道计算内径，m g 重力加速度，m/s2 C 谢才系数 i 水力坡降； R―――水力半径，m Q―――管道流量 m/s2 v----流速 m/s C 海澄――威廉系数 n 《埋地硬聚氯乙λ (修正的布拉修斯公稀给水埋地管道6 达西公式 硬聚氯乙烯给水管 《埋地硬聚氯乙 λ (修正的布拉修斯公 稀给水埋地管道 6 达西公式 硬聚氯乙烯给水管 式） 工程技术规程》 （CECS17:2000) 规范中水力计算公式的规定 查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范，针对不同的设计条件，推荐采用 的水力计算公式也有所差异，见表 1： 表 1 各规范推荐采用的水力计算公式 序 推荐公式 参数（参数计算公式） 适用管道 规范名称 号 1 达西公式 λ（舍维列夫公式） 旧钢管，旧铸铁管 《室外给水设计 C（漫宁公式，巴浦洛夫斯 混凝土管和钢筋混凝土 规范》GBJ14-87, 2 谢才公式 基公式） 管 已废止。 3 达西公式 λ 塑料管 C（漫宁公式，巴浦洛夫斯 混凝土管渠及采用砂浆 《室外给水设计 4 谢才公式 基公式 内衬的金属管 规范》 海澄－威廉 输配水管道及配水管网 （GB50013-2006 5 公式 C h 水力平差 《埋地聚乙稀给水埋地管道工程 《埋地聚乙稀给 水埋地管道工程 7 达西公式 λ (柯列勃罗克公式） PE 管 技术规程》 （CJJ101-2004) 《建筑给水排水 海澄－威廉 8 Ch 各种管材 设计规范》 公式 （GB50015-2003 《工业金属管道 9 达西公式 λ 夜相流的各种管道 设计规范》 （GB50316-2000 达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式，该式适用 于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ）公式均是 针对工业管道条件计算λ值的着名经验公式。 舍维列夫公式的导出条件是水温 10℃，运动粘度 1.3*10-6 m2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管, 紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广. 柯列勃洛可公式 1 ? ?2 ? lg( ? ? 2.51  ) (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量 ?3.7d Re ? ? 工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式 ,该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合,适用范围为 4000Re108.大量的试验结果表明柯列勃洛克公式与实际商用圆管的阻力试验结果吻合良好,不仅包含了光滑管区和完全粗糙管区,而且覆盖了 整个过渡粗糙区,该公式在国外得到及为广泛的应用. 布拉修斯公式 ? ? 0.316 Re0.25 是 1912 年布拉修斯总结光滑管的试验资料提出的 ,适用条件为 4000Re105,一般用于紊流光滑管区的计算. 谢才公式 1 1该式于 1775 年由CHEZY 提出,实际是达西公式的一个变形,式中谢才系数C 1 1 C ? R ? e y 计 算 得 出 , 其 中 y ? 时 称 为 曼 宁 公 式 ,y 值 采 用 n 6 ny ? 2.5 n ? 0.13 ? 0.75 R ( 0.1) (n 为粗糙系数)公式计算时称为巴浦洛夫斯基,这两个 n公式应用范围均较广.就谢才公式本身而言,它适用于有压或无压均匀流动的各阻力区 ,但由于计算谢才系数 C 的经验公式只包括反映管壁粗糙状况的粗糙系数 n 和水力半径R,而没有包括流速及运动年度,也就是与雷诺数 Re 无关,因此该式一般仅适用于粗糙区.曼宁公式的适用条件为 n0.02,R0.5m;巴浦洛夫斯基公式的适用条件为 0.1m≤R≤3m;0.011≤n≤ 0.04. n 海澄-威廉公式是在直径≤ 3.66m 工业管道的大量测试数据基础上建立的着名经验公式,适用于常温的清水输送管道,式中海澄-威廉系数 Ch 与不同管材的管壁表面粗糙程度有关.因为该式参数取值简单,易用,也是得到广泛应用的公式之一.此公式适用范围为光滑区 至部分粗糙度区,对应雷诺数 Re 范围介于 104-2*106. 通过对各相关规范所推荐计算公式的比较,除混凝土管仍然推荐采用谢才公式外,其它管材 大多推荐采用