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管道水头损失计算公式
管道的水头损失主要分为:沿程水头损失ᵅ和局部水头损失ᵅ两类。某管道的总水头损失
ᵅᵅ
ᵅ为各分段的沿程水头损失和沿程各种局部水头损失的总和。
ᵆ
1.沿程水头损失计算公式
1.1达西——魏斯巴赫公式
达西——魏斯巴赫(Darcy-Weisbach)公式:
2
ᵃᵆ
ᵅ=ᵰ
ᵅᵅ2ᵅ
式中:ᵅ—沿程水头损失(m);λ—沿程水头损失系数;L—管长(m);
ᵅ
d—管径(m);v—管道水流速度(m/s)。
运用达西——魏斯巴赫(Darcy-Weisbach)公式,主要是确定沿程阻力系数λ,目前
主要是一些经验公式:
(1)根据尼古拉兹实验分区对沿程阻力系数ᵰ进行计算
①层流区
层流区λ与相对粗糙度无关,只与雷诺数ᵄ有关。
ᵅ
λ=64(ᵄ2000)
ᵄᵅ
ᵅ
②紊流水力光滑区
紊流水力光滑区λ与相对粗糙度无关,只与雷诺数ᵄ有关
ᵅ
布拉休斯公式:
λ=0.3164
(104ᵄ105)
ᵄ0.25ᵅ
ᵅ
普朗特—尼古拉兹公式(J.Nikuradse):
1=2lg(ᵄᵰ)-0.8
5ⅹ6
(10ᵄ310)
ᵰᵅᵅ
③紊流水力粗糙过度区
ᵅ
紊流水力粗糙过度区λ与相对粗糙度和雷诺数ᵄ都有关
ᵅᵅ
柯列布鲁克—怀特(Colebrook-White)公式:
12.51ᵅ
=−2lg(+)
ᵰᵄᵰ3.71ᵅ
ᵅ
公式中:ᵄ—雷诺数;k—管道当量粗糙度(mm);d—管道直径
ᵅ
一般适用于紊流光滑区、紊流过渡区和粗糙区,其适用范围较为宽泛、准确性高,
④紊流水力粗糙区
ᵅ
紊流水力粗糙过度区λ与雷诺数ᵄ无关,只与相对粗糙度相关。
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