管网建模之基本公式篇

管网建模之基本公式篇

一、管渠沿程水头损失
谢才公式

 

 

 

 

圆管满流，沿程水头损失也可以用达西公式表示：

 

 

 

h_f   ——沿程水头损失（mm³/s）

λ   ——Darcy-Weisbach水头损失系数（无量纲）

l    ——管道长度（m）

d   ——管道内径（mm）

v     ——管道流速（m/s）

g     ——重力加速度（m/s²）

 

C、λ与水流流态有关，一般采用经验公式或半经验公式计算。常用：

1．舍维列夫公式（适用：旧铸铁管和旧钢管满管紊流，水温100C0（给水管道计算）

）

 

 

 

2．海曾－威廉公式

适用：较光滑圆管满流紊流（给水管道）

 

 

3．柯尔勃洛克－怀特公式

适用：各种紊流，是适应性和计算精度最高的公式

 

 

4. 巴甫洛夫斯基公式

适用：明渠流、非满流排水管道

 

 

5．曼宁公式

曼宁公式是巴甫洛夫斯基公式中y=1/6时的特例，适用于明渠或较粗糙的管道计算。

 

 

 

二、局部水头损失计算

 

 

式中   hm——局部水头损失，m；

         ξ——局部阻力系数。

给水排水管网中局部水头损失一般不超过沿程水头损失的5%，常忽略局部水头损失的影响，不会造成大的计算误差。

沿程水头损失计算公式的比较与选用

Ø      巴甫洛夫斯基公式适用范围广，计算精度也较高，特别是对于较粗糙的管道，管道水流状态仍保持较准确的计算结果，最佳适用范围为1.0≤e≤5.0mm；

Ø      曼宁公式亦适用于较粗糙的管道，最佳适用范围为0.5≤e≤4.0mm；

Ø      海曾－威廉公式则适用于较光滑的管道，特别是当e≤0.25mm（CW≥130）时，该公式较其它公式有较高的计算精度；

Ø      舍维列夫公式在1.0≤e≤1.5mm之间给出了令人满意的结果，对旧金属管道较适用，但对管壁光滑或特别粗糙的管道是不适用的

三、设计用水量
最高日设计用水量计算Qd

 

消防用水量（校核时使用）

四、管段设计流量计算

 

 

五、平差公式

 连续性方程

 略。

 能量方程

略。