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常用水力计算Excel程序使用说明 (1)
一、引言 (1)
二、水力计算的理论基础 (1)
1.枝状管网水力计算特点 (1)
2.枝状管网水力计算步骤 (2)
3.摩擦阻力损失,局部阻力损失和附加压头的计算方法 (2)
3.1摩擦阻力损失的计算方法 (2)
3.2局部阻力损失的计算方法 (3)
3.3附加压头的计算方法 (4)
三、水力计算Excel的使用方法 (4)
1.水力计算Excel的主要表示方法 (5)
2.低压民用内管水力计算表格的使用方法 (5)
2.1计算流程： (5)
2.2计算模式： (6)
2.3计算控制： (6)
3.低压民用和食堂外管水力计算表格的使用方法 (7)
3.1计算流程： (7)
3.2计算模式： (7)
3.3计算控制： (7)
4.低压食堂内管水力计算表格的使用方法 (8)
4.1计算流程： (8)
4.2计算模式： (8)
4.3计算控制： (9)
5.中压外管水力计算表格的使用方法 (9)
5.1计算流程： (9)
5.2计算模式： (9)
5.3计算控制： (10)
6.中压锅炉内管水力计算表格的使用方法 (10)
6.1计算流程： (10)
6.2计算模式： (10)
6.3计算控制： (11)
四、此水力计算的优缺点 (11)
1.此水力计算的优点 (11)
1.1.一个文件可以计算不同气源的水力计算 (11)
1.2.减少了查找同时工作系数，当量长度的繁琐工作 (12)
1.3.进行了计算公式的选择 (12)
1.4.对某些小细节进行了简单出错控制 (12)
2.此水力计算的缺点 (12)
2.1不能进行环状管网的计算 (12)
2.2没有采用下拉菜单等可操作性强的方式 (12)
2.3没有将某些已有的管件压损计算公式模块嵌入计算表中 (12)
2.4没有将气源性质计算公式计算表中 (12)
五、存在问题的改进 (13)
六、后记 (13)
常用水力计算Excel程序使用说明一、引言
随着我国经济的迅猛发展，人们对居住环境及生活条件改善的需求更加迫切。燃气以其高热值、低污染、使用方便、快捷等的优点正迅速代替其他燃料，成为城市居民及公共建筑、工业用户的主要燃料。水力计算是我们管道燃气设计的基础，通过水力计算，我们可以更加清楚地认识到我们的设计是否安全可靠，是否经济合理，这样我们的设计质量就能够得到更好的保证。通常的水力计算过程非常繁琐，设计人员在这上面如果花费太多时间，将会严重影响我们在工艺合理性的思考。而Excel这个电子表格工具提供了比较方便的计算功能，这将在很大程度上节约我们的计算时间。
我的这个小程序主要有以下几个部分：
1.低压民用内管水力计算；
2.低压食堂内管水力计算；
3.低压外管水力计算；
4.中压锅炉水力计算；
5.中压外管水力计算。
它的主要特点有：
1.一个文件可以计算不同气源的水力计算，解决了原来一个计算表对应一种气源的情况，使得计算表减少了；
2.减少了设计人员查找同时工作系数，当量长度的繁琐工作；
3.进行了计算公式的选择，避免了人为选择公式带来的失误；
4.对某些小细节进行了简单出错控制。
下面从以下几个方面进行说明：
1.水力计算的理论基础；
2.Excel程序的使用方法；
3. 此水力计算的优缺点；
4.存在问题的改进。
二、水力计算的理论基础
我们日常用到的水力计算大部分是枝状管网的水力计算，因此本Excel小程序只编制了几种常用的枝状管网水力计算，分以下几个部分进行说明：
1.枝状管网水力计算特点；
2.枝状管网水力计算步骤；
3.摩擦阻力损失和局部阻力损失的计算方法。
1.枝状管网水力计算特点
枝状管网是由输气管段和节点组成。任何形状的枝状管网，其管段数P和节点数m的关系均符合：
1-=m P
燃气在枝状管网中从气源至各节点只有一个固定流向，输送至某管段的燃气只能由一条管道供气，流量分配方案也是唯一的，枝状管道的转输流量只有一个数值，任一管段的流量等于该管段以后（顺气流方向）所有节点流量之和，因此每一管段只有唯一的流量值。如图2-1所示，管段3-4的流量为：
10985443q q q q q Q ++++=-
管段4-8的流量为：
109884q q q Q ++=-
此外，枝状管网中变更某一管段
的直径时，不影响管段的流量分配，只导
致管道终点压力的改变。因此，枝状管网
水力计算中各管段只有直径i d 与压力降
i P ?两个未知数。
2. 枝状管网水力计算步骤
⑴ 对管网的节点和管段编号。
⑵ 确定气流方向，从主干线末梢的节点开始，利用0=∑i Q 的关系，求得管网各管段的计算流量。
⑶根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。
⑷根据管段的计算流量计单位长度允许压力降预选管径。
⑸根据计算选定的标准管径，求摩擦阻力损失和局部阻力损失，计算总的压力降。 ⑹检查计算结果。若总的压力降超出允许的精度范围，则适当变动管径，直至总压力降小于并趋近于允许值为止。
3. 摩擦阻力损失,局部阻力损失和附加压头的计算方法
3.1摩擦阻力损失的计算方法
根据《城镇燃气设计规范》（GB50028-93,2003版）附录A 燃气管道摩擦阻力计算
A.0.1低压燃气管道
根据燃气在管道中不同的运动状态，其单位长度的摩擦阻力损失采用下列各式计算：
（1） 层流状态 ：2100Re ≤ Re 64
=λ 0
4101013.1T T
d Q l P νρ?=?
(2) 临界状态：3500~2100Re = 510Re 652100
Re 03.0--+=λ 0
52546)10231078.111(109.1T T
d Q d Q d Q l P ρνν
-?-+?=?
(3) 湍流状态：3500Re >
1）钢管： 25.0)Re 68
(11.0+=d K
λ 0
52
25.06)2.192(109.6T T
d Q Q d d K
l P ρν+?=?
2）铸铁管： 284
.0)51581
(102236.0Q d d νλ+= 0
52284.06)51581(104.6T T
d Q Q d d l P
ρν+?=?
A.0.2中压燃气管道
根据燃气在管道中不同的材质，其单位长度的摩擦阻力损失采用下列各式计算：
1）钢管： 25.0)Re 68
(11.0+=d K λ 0
52
25.0922
2
1)2.192(104.1T T
d Q Q d d K L P P ρν+?=-
2）铸铁管： 284
.0)51581(102236.0Q d d νλ+= 0
52
284.092
2
21)51581
(103.1T T d Q Q d d L P P ρν
+?=-
根据《聚乙烯燃气管道工程技术规程》（CJJ63-95）知，聚乙烯燃气管道单位长度的摩擦阻力计算和钢管公式一样,只是K=0.01.而钢管K=0. 15
3.2局部阻力损失的计算方法
当燃气流经三通、弯头、变径管、阀门等管道附件时，由于几何边界的急剧改变，燃气流线的变化，必然产生额外的压力损失，称之为局部阻力损失。在进行城市燃气管网的水力计算时，管网的局部阻力损失一般不逐项计算，可按然气管道摩擦阻力损失的5%~10%进行估算。对于庭院管和室内管道及厂、站区域的燃气管道，由于管路附件较多，局部阻
力损失所占比例较大，常需逐一计算。局部阻力损失，可用下式求得：
ρζ22
u P ∑=?
式中 P ?—局部阻力的压力损失（Pa ）；
ζ∑—计算管段中局部阻力系数的总和；
u —管段中燃气流速（s m /）；
ρ—燃气的密度（3/m kg ）。
局部阻力损失也可用当量长度来计算，各种管件折成相同管径管段的当量长度2L ，各种管件当量长度2L 查《燃气热力工程常用数据手册》，实际工程中通常按当量长度计算局部阻力。
3.3附加压头的计算方法
由于燃气与空气的密度不同，当管段始末段存在标高差值时，在燃气管道中将产生附加压头，其值由下式确定：
H g P g a ?-=?)(ρρ
式中 P ?—附加压头（Pa ）；
g —重力加速度；
a ρ—空气的密度（3/Nm kg ）；
g ρ—燃气的密度（3/Nm kg ）；
H ?—管段终端和始端的标高差值（m ）。
计算室内燃气管道及地面标高变化相当大的室外或厂区的低压燃气管道，应考虑附加压头。
三、水力计算Excel 的使用方法
主要分以下几个部分进行说明：
1. 水力计算Excel 的主要表示方法；
2. 低压民用内管水力计算使用方法；
3. 低压民用和食堂外管水力计算表格的使用方法；
4. 低压食堂内管水力计算使用方法；
5. 中压外管水力计算使用方法；
6. 中压锅炉内管水力计算使用方法。
1. 水力计算Excel 的主要表示方法
在水力计算Excel 中已经编好了的水力计算表格中，大致有如下几种颜色的字体，当字体的颜色为红色时，表示这些数据或者名称需要我们的设计人员自己填入，比如说工程名称，设计编号，设计是采用的气源情况，管段的长度，等等在工程中的实际情况这些需要设计人员了解的原始数据，以及需要设计人员去做出选择的数据及情况，比如采用什么管材，管径的大小。当字体的颜色为黑色时，表示这些数据或者名称在制作这些表格的时候已经作为固定模式固定下来了，不需要设计人员进行修改，因为这部分是通过在表格中编入了一些小公式，可以通过Excel 自动生成。如果在表格中出现FALSE,则表示计算结果不满足设计要求，或者不满足某些规范条文的要求。在单元格中如果用黄颜色进行了填充，则表示这个单元格的数据为计算结果，设计方案的合理性是通过这些数据来进行判断的。
2. 低压民用内管水力计算表格的使用方法
计算流程：
⑴ 选定最不利点，从该点开始编节点号和管段号直至矮立管。
⑵ 确定气流方向，从主干线末梢的节点开始，利用0=∑i Q 的关系，求得管网各管段的计算流量。
⑶根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。
⑷根据管段的计算流量计单位长度允许压力降预选管径。
⑸根据计算选定的标准管径，求摩擦阻力损失和局部阻力损失，计算总的压力降。 ⑹检查计算结果。若总的压力降超出允许的精度范围，则适当变动管径，直至总
压力降小于并趋近于允许值为止。
计算模式：
如上图，民用户出现最不利情况有三种：
1.对于天然气和人工煤气来说，整栋楼房都在使用燃气的时候，通常情况是距矮立管
最远单元的最高层用户的压力最低，计算模型就是从这得出的；
2.整栋楼房只有最上面一层用户在用的时候；
3.当有架空管时，最低层的用户有可能出现压力最低值。
我的计算模型是建立在第1种最不利情况的，当然对于第2、3种情况也适用。
在计算表中，选择燃气种类将直接关系到计算结果，本计算表只能够识别人工煤气，
液化气，天然气，混空气这四种名称，填入相应名称，计算表会选择相应的参数进行计算，具体参数如下：
类型ρ燃气密度(kg/m3)υ燃气运动粘度(m2/s)燃气热值(Kcal/m3)人工煤气0.66 1.83E-05 3900
天然气0.76 1.38E-06 8500
液化气 2.36 3.04E-06 26000 混空气 1.83 4.94E-06 12942
填入其它名称，计算表就会产生错误。
每段管段所带户数，计算表会选择对应户数的同时工作系数，进行计算，计算出相应
的计算流量。
由于计算户内管并没有按照当量长度进行计算，而是按照当量长度系数，选择1.1的
系数算出计算长度，这样计算的结果，在选择每户所需热值恰好或偏小的时候，会出现损
失计算偏小的结果，因此，计算表允许对每户所需热值和当量长度系数进行选择。
高差是指管段终端和始端的标高差值，单位为m。
管道类型是指用的管材为钢管，铸铁管，还是PE管，本计算表会根据流量，管径和管
材进行判断雷诺数从而选择低压计算公式，除钢管，铸铁管名称外，其他名称都会被计算
表作为PE管进行参数、公式选择，因此，计算的时候要特别注意管材名称的输入。但值得
注意的是目前，内管所采用的管材均为钢管。
计算控制：
通过规范7.2.9条对从建筑物引入管至管道末端阻力损失即计算表中的加表累计压力
损失进行了控制，如果此项对应单元格出现FALSE的提示，说明该设计方案选用的管径是
不满足规范要求.根据灶具额定压力对最不利点的节点压力进行了控制，如果此项对应单元
格出现FALSE的提示，说明该设计方案选用的管径是不满足燃烧所要求的压力要求.起点压
力默认的是从民用外管计算引用过来的，如果只进行内管计算或者具体调压器位置不清楚，也可以估计一个值（需要根据实际管网情况定）。
3. 低压民用和食堂外管水力计算表格的使用方法
计算流程：
⑴ 选定最不利点，对管网的节点和管段编号。
⑵ 确定气流方向，从主干线末梢的节点开始，利用0=∑i Q 的关系，求得管网各管段的计算流量。
⑶根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。
⑷根据管段的计算流量计单位长度允许压力降预选管径。
⑸根据计算选定的标准管径，求摩擦阻力损失和局部阻力损失，计算总的压力降。 ⑹检查计算结果。若总的压力降超出允许的精度范围，则适当变动管径，直至总压力降小于并趋近于允许值为止。
计算模式：
在计算表中，选择燃气种类将直接关系到计算结果，本计算表只能够识别人工煤气，液化气，天然气，混空气这四种名称，填入相应名称，计算表会选择相应的参数进行计算，具体参数如下： 类型 ρ燃气密度(kg/m 3) υ燃气运动粘度(m 2/s) 燃气热值(Kcal/m 3) 人工煤气 0.66 1.83E-05 3900 天然气 0.76 1.38E-06 8500 液化气 2.36 3.04E-06 26000 混空气 1.83 4.94E-06 12942 填入其它名称，计算表就会产生错误。
民用外管计算表格需要填入每段管段所带户数，计算表会选择对应户数的同时工作系数，进行计算，计算出相应的计算流量。而低压食堂或混合外管则需要填入每段管段所增加的节点流量，如果没有增加节点流量，则填0，如有增加则填入相应数据，计算表自动进行计算，计算出相应的计算流量。
根据《城镇燃气设计规范》（GB50028-93,2003年版）5.2.6条规定，计算户外管没有按照当量长度进行计算，而是按照当量长度系数，选择1.1的系数算出计算长度，这样计算的结果，与选择每户所需热值有关系，因此，计算表允许对每户所需热值进行选择。 高差是指管段终端和始端的标高差值，单位为m 。
管道类型是指用的管材为钢管，铸铁管，还是PE 管，本计算表会根据流量，管径和管材进行判断雷诺数从而选择低压计算公式，除钢管，铸铁管名称外，其他名称都会被计算表作为PE 管进行参数、公式选择，因此，计算的时候要特别注意管材名称的输入。 计算控制：
通过规范7.2.9条对从调压站到最远燃具的管道允许压力损失也就是计算表中的内外累计压力损失进行了控制，如果此项对应单元格出现FALSE 的提示，说明水力计算结果表
明该设计方案选用的管径是不满足规范要求.起点压力默认的是需要自己输入，一般为调压器出口压力，如果具体调压器位置不清楚，也可以估计一个值。
4. 低压食堂内管水力计算表格的使用方法
计算流程：
⑴ 选定最不利点（一般选择最远点），对管网的节点和管段编号。
⑵ 确定气流方向，从主干线末梢的节点开始，利用0=∑i Q 的关系，求得管网各管段的计算流量。
⑶根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。
⑷根据管段的计算流量计单位长度允许压力降预选管径。
⑸根据算选定的标准管径，求摩擦阻力损失和局部阻力损失，计算总的压力降。 ⑹检查计算结果。若总的压力降超出允许的精度范围，则适当变动管径，直至总压力降小于并趋近于允许值为止。
计算模式：
在计算表中，选择燃气种类将直接关系到计算结果，本计算表只能够识别人工煤气，液化气，天然气，混空气这四种名称，填入相应名称，计算表会选择相应的参数进行计算，具体参数如下：
类型 ρ燃气密度(kg/m 3) υ燃气运动粘度(m 2/s) 燃气热值(Kcal/m 3) 人工煤气 0.66 1.83E-05 3900 天然气 0.76 1.38E-06 8500 液化气 2.36 3.04E-06 26000 混空气 1.83 4.94E-06 12942 填入其它名称，计算表就会产生错误。
每段管段所带灶具的数量，如果没有增加灶具，则灶具台数为0，如果增加了灶具，请了解其额定流量及台数，输入到相应表格，计算表会自动累加，从而计算出相应的计算流量。
由于低压食堂的水力计算是按照当量长度进行计算的，需要了解弯头，三通，变径，阀门的种类，规格，从而查《燃气热力工程常用数据手册》得出当量长度，然后计算出计算长度，代入计算公式最后算出压力损失。此表不需要自己进行查找，而是默认弯头为小于90°带皱纹的弯头R=2d ，三通为引出支管，变径为焊接的异径管，阀门为闸阀进行当量长度查找引用计算计算，如果认为这样选择不符合实际工程，可以通过另一个当量长度查询表进行查询，然后直接填入其他当量长度表格中。计算表格会自动计算。
高差是指管段终端和始端的标高差值，单位为m 。
管道类型是指用的管材为钢管，铸铁管，还是PE 管，本计算表会根据流量，管径和管材进行判断雷诺数从而选择低压计算公式，除钢管，铸铁管名称外，其他名称都会被计算表作为PE 管进行参数、公式选择，因此，计算的时候要特别注意管材名称的输入。但值得
注意的是目前，内管所采用的管材均为钢管。
计算控制：
通过规范7.2.9条对从建筑物引入管至管道末端阻力损失即计算表中的加表累计压力损失进行了控制，如果此项对应的单元格出现FALSE 的提示，说明该设计方案选用的管径是不满足规范要求. 根据灶具额定压力对最不利点的节点压力进行了控制，如果此项对应的单元格出现FALSE 的提示，说明该设计方案选用的管径是不满足燃烧所要求的压力要求.起点压力默认的是从民用外管计算引用过来的，如果只进行内管计算或者具体调压器位置不清楚，也可以估计一个值（需要根据实际管网情况定）。
5. 中压外管水力计算表格的使用方法
计算流程：
⑴ 选定最不利点，对管网的节点和管段编号。
⑵ 确定气流方向，从主干线末梢的节点开始，利用0=∑i Q 的关系，求得管网各管段的计算流量。
⑶根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。
⑷根据管段的计算流量计单位长度允许压力降预选管径。
⑸根据计算选定的标准管径，求摩擦阻力损失和局部阻力损失，计算总的压力降。 ⑹检查计算结果。若总的压力降超出允许的精度范围，则适当变动管径，直至总压力降小于并趋近于允许值为止。
计算模式：
在计算表中，选择燃气种类将直接关系到计算结果，本计算表只能够识别人工煤气，液化气，天然气，混空气这四种名称，填入相应名称，计算表会选择相应的参数进行计算，具体参数如下：
类型 ρ燃气密度(kg/m 3) υ燃气运动粘度(m 2/s) 燃气热值(Kcal/m 3) 人工煤气 0.66 1.83E-05 3900 天然气 0.76 1.38E-06 8500 液化气 2.36 3.04E-06 26000 混空气 1.83 4.94E-06 12942 填入其它名称，计算表就会产生错误。
每段管段所带增加的节点流量，如果没有增加节点流量，则填0，如有增加则填入相应数据，计算表自动进行计算，计算出相应的计算流量。
根据《城镇燃气设计规范》（GB50028-93,2003年版）5.2.6条规定，计算户外管没有按照当量长度进行计算，而是按照当量长度系数，选择1.1的系数算出计算长度。
管道类型是指用的管材为钢管，铸铁管，还是PE 管，本计算表会根据流量，管径和管
材进行判断雷诺数从而选择低压计算公式，除钢管，铸铁管名称外，其他名称都会被计算表作为PE 管进行参数、公式选择，因此，计算的时候要特别注意管材名称的输入。 由于中压管道中，高差引起的附加压头相对来说，可以忽略，因此没有在计算表中体现。
由于城市管网施工图设计中的中压管道计算主要是要计算中压管出口压力能够满足用户要求，而且通常管道长度并不是很长及进口压力是已知的，因此这个计算并没有按照反推模式，而是采用有进口到出口的计算模式。
计算控制：
通过出口压力与用户所需压力进行了比较进行控制，如果出口压力对应的单元格出现FALSE 的提示，说明水力计算结果表明该设计方案选用的管径是不满足用户要求的.起点压力需要自己根据实际工程具体情况输入。
6. 中压锅炉内管水力计算表格的使用方法
计算流程：
⑴ 选定最不利点，对管网的节点和管段编号。
⑵ 确定气流方向，从主干线末梢的节点开始，利用0=∑i Q 的关系，求得管网各管段的计算流量。
⑶根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。
⑷根据管段的计算流量计单位长度允许压力降预选管径。
⑸根据计算选定的标准管径，求摩擦阻力损失和局部阻力损失，计算总的压力降。 ⑹检查计算结果。若总的压力降和容积率超出允许的精度范围，则适当变动管径，直至总压力降小于并趋近于允许值为止。
计算模式：
在计算表中，选择燃气种类将直接关系到计算结果，本计算表只能够识别人工煤气，液化气，天然气，混空气这四种名称，填入相应名称，计算表会选择相应的参数进行计算，具体参数如下： 类型 ρ燃气密度(kg/m 3) υ燃气运动粘度(m 2/s) 燃气热值(Kcal/m 3) 人工煤气 0.66 1.83E-05 3900 天然气 0.76 1.38E-06 8500 液化气 2.36 3.04E-06 26000 混空气 1.83 4.94E-06 12942 填入其它名称，计算表就会产生错误。
每段管段所带增加的节点流量，如果没有增加节点流量，则填0，如有增加则填入相应数据，计算表自动进行计算，计算出相应的计算流量。
由于中压锅炉内管的水力计算是按照当量长度进行计算的，需要了解弯头，三通，变径，阀门的种类，规格，从而查《燃气热力工程常用数据手册》得出当量长度，然后计算出计算长度，代入计算公式最后算出压力损失。此表不需要自己进行查找，而是默认弯头为小于90°带皱纹的弯头R=2d，三通为引出支管，变径为焊接的异径管，阀门为闸阀进行当量长度查找引用计算计算，如果认为这样选择不符合实际工程，可以通过另一个当量长度查询表进行查询，然后直接填入其他当量长度表格中。计算表格会自动计算。
管道类型是指用的管材为钢管，铸铁管，还是PE管，本计算表会根据流量，管径和管材进行判断雷诺数从而选择低压计算公式，除钢管，铸铁管名称外，其他名称都会被计算表作为PE管进行参数、公式选择，因此，计算的时候要特别注意管材名称的输入。但值得注意的是目前，内管所用的管材均为钢管。
由于中压管道中，高差引起的附加压头相对来说，可以忽略，因此没有在计算表中体现。
由于中压锅炉的水力计算采用的是中压计算公式，因此它的压力降与P1和P2有关，而且通常都有设置涡轮流量计和紧急切断阀，而这两个的压损很大（需要手工输入），因此有必要将燃烧器出口到调压器出口的燃气管道划分为三段，进行水力计算，计算表格是从燃烧器开始推算的。
中压锅炉内管计算主要任务是已知燃烧器进口压力需要值，需要计算调压器出口压力需要调到多高，因此这个计算按照反推模式。
计算控制：
通过调压器需要的出口压力与所选调压器能够达到及不会影响到城市管网能够正常运行的压力进行了比较进行控制，如果出口压力对应的单元格出现FALSE的提示，说明水力计算结果表明该设计方案选用的管径是不满足用户要求的.
四、此水力计算的优缺点
本水力计算是在实际工程中应用总结出来的，由于本人经历的实际工程数量有限，有许多问题考虑的不是那么周全，出现一些缺陷在所难免，就我个人认为此水力计算表有以下优点和缺点。
1.此水力计算的优点
一个文件可以计算不同气源的水力计算
原来的水力计算表根据燃气气源的不同分了人工煤气，液化气，天然气，混空气几种水力计算表格，造成了水力计算表格不能通用，而且计算的同一地方的燃气气源，不同设计人员采用的参数不尽相同的情况。而此计算表格可以根据不同气源选择相应的不同性质参数进行计算，解决了原来一个文件对应一种气源的情况，使得计算表减少了。
减少了查找同时工作系数，当量长度的繁琐工作
原来的水力计算表格需要人工查找同时工作系数，局部阻力当量长度等，这些繁琐工作占用了许多宝贵的时间，而且很容易因为人员的误操作造成计算的不准确，而此水力计算表则会根据户数自动选择同时工作系数或根据管径和管件名称自动选择局部阻力当量长度带入公式进行计算，使设计人员这些繁琐工作中解脱出来，从而节约大量时间去考虑工艺上的问题，同时也避免了一些不必要的失误。
进行了计算公式的选择
根据不同的流动状态和管材应该选择不同的计算公式，原来的水力计算表或者需要人工去判断应用哪个公式进行计算，或者干脆直接选择大部分情况采用的计算公式进行计算，这样做或是容易出错，或是计算不准确，而此计算表可以自动判断原始数据选择相应计算公式进行计算从而避免了一些不必要的失误。
对某些小细节进行了简单出错控制
判断计算结果是否符合规范的要求和用户的需要，原来的水力计算表主要是通过认为进行判断，这样的话很主观，而此计算表根据规范相应条款进行了一些小的控制，使得水力计算的结果最起码符合规范的要求。
2.此水力计算的缺点
2.1不能进行环状管网的计算
由于环状管网的水力计算需要通过迭代法等一系列的复杂公式进行平差，仅仅通过简单的小程序是无法完成的，因此目前此水力计算表无法完成。
2.2没有采用下拉菜单等可操作性强的方式
许多参数的选择仍然需要人工输入，如果采用下拉菜单等操作性强的方式会给水力计算带来很多方便，节约更多的时间。
2.3没有将某些已有的管件压损计算公式模块嵌入计算表中
紧急切断阀，涡轮流量计的压损计算模块需要人工选择和输入，如果将这些模块嵌入计算表中，将减少人工出错的环节和节约更多的时间。
2.4没有将气源性质计算公式计算表中
有些气源的性质并不是如此计算表中的燃气性质一致，需要通过计算进行确定，将气
源性质计算模块嵌入计算表中，将大大提高计算的精度，同时也将为计算带来极大的方便和可操作性。
五、存在问题的改进
通过实际工程的实践和理论水平的提高，将更多的模块嵌入到水力计算表格中来，从而提高计算的精度，给计算带来更大的方便。
通过其他程序语言将计算表格的设计更加具有可操作性，美观，简洁。
六、后记
在此水力计算表的编制过程中，得到了院领导，总工的大力支持，提供了宝贵的资料和意见，特此表示衷心的感谢。同时设计室的许多同志也提出了许多中肯的意见和建议，在此一并表示感谢。
由于本人水平和实际工程经验有限，尽管力求使水力计算表完美，但仍不免有不妥之处，敬请提出批评意见，予与指正。
参考文献：
1.《城镇燃气设计规范》（GB50028-93,2003年版）
2. 《聚乙烯燃气管道工程技术规程》（CJJ63-95）
3.《燃气输配》（第三版，中国建筑工业出版社）
4.《燃气燃烧与应用》（第三版，中国建筑工业出版社）
5.《燃气热力工程常用数据手册》（中国建筑工业出版社）
建筑排水塑料管的简便水力计算 近十几年来，在我国硬聚氯乙烯管材和管件的生产技术和施工技术以及配套的防火措施都有了很大发展。其用量日趋增加，特别是《建筑排水硬聚氯乙烯管道设计规程》(CJJ29-89)简称“规程”的实施，进一步促进了硬聚氯乙烯塑料管的应用。 由于“规程”的编写距今已有10年，其在实施过程中尚存在下列问题： (1)对塑料排水立管通水能力的确定值，近年来提出不同观点和结论，但仍然停留在理论分析上。只有今后在有条件的情况下，结合水工试验才能有完善的结论。本文亦不进行该方面的讨论。 (2)在塑料横管的水力计算方面，“规程”中提供的方法是无可非议的，但由于出版过程的疏忽，横管计算图附图2.3和2.4的适用管径颠倒。再加上4幅水力计算图制版印刷较粗糙，造成内插不便。 另外，有些设计人员忽视了硬聚氯乙烯管和排水铸铁管的水力计算的前提条件n值和约束条件i值的差异，直接使用排水铸铁管的水力计算图表，使其结果失真。 鉴于上述情况，本文就硬聚氯乙烯排水横管提出比较精确的计算方法。 1 理论根据 1.1 计算公式 v＝1／nR2／3i1／2 （1） Q＝vA (2) 式中 Q——流量，m3/s； v——流速，m/s； n——塑料管的粗糙系统，n＝0.009； R——水力半径，m； i——水力坡度；
A——水流断面积，m2。 qn＝0.12αNp1／2＋qmɑx(3) 该式的各项的含义及其公式的适用范围详见“规程”。 1.2 计算公式的约束条件 “规程”中确认的管径、最小坡度和最大计算充满度见表1。 表1 “规程”中确定的管径、最小坡度、最大充满度 管道坡度的一般取值，“规程”推荐为0.026，在该推荐i值情况下，其对应流速见表2。 从表2可见，后两种管径的相应流速都高于有防噪要求的管道的规定范围。这两种较大口径的排水管多用于高层建筑中的管道转折层中或埋地，作为横管使用时存在天然的防噪音条件，又能兼顾到减小转折层的高度及埋深变化较小的客观要求，故一般情况下仍能使用 表2 推荐i值对应的流速 排水铸铁管和硬聚氯乙烯排水管都有最小坡度的限制(约束条件)，最小坡度的确定都是根据式(1)计算的流速不得小于排水管的最小允许流速0.6m/s为前提。 由排水铸铁管的通用坡度，根据式(1)不难导出其不同管径、充满度时相应的流速，其值见表3。 表3 不同管径、充满度时铸铁管相应的流速
案例一 年调节水库兴利调节计算 要求：根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。 资料： (1) 设计代表年(P=75%)径流年内分配、综合用水过程及蒸发损失月分配列于下表1，渗漏损失以相应月库容的1%计。 (2) 水库面积曲线和库容曲线如下表2。 (3) V 死 =300万m 3。 表1 水库来、用水及蒸发资料 (P=75%) 表2 水库特性曲线 解：（1）在不考虑损失时，计算各时段的蓄水量 由上表可知为二次运用，)(646031m V 万=，)(188032m V 万=，)(117933m V 万=， )(351234m V 万=，由逆时序法推出)(42133342m V V V V 万兴=-+=。采用早蓄方案，水库月末蓄水量分别为： 32748m 、34213m 、、34213m 、33409m 、32333m 、32533m 、32704m 、33512m 、31960m 、 3714m 、034213m 经检验弃水量=余水-缺水，符合题意，水库蓄水量=水库月末蓄水量+死V ，见统计表。 （2）在考虑水量损失时，用列表法进行调节计算： 121()2V V V =+，即各时段初、末蓄水量平均值，121 ()2A A A =+，即各时段初、末水面积 平均值。查表2 水库特性曲线，由V 查出A 填写于表格，蒸发损失标准等于表一中的蒸发量。 蒸发损失水量：蒸W =蒸发标准?月平均水面面积÷1000 渗漏损失以相应月库容的1%，渗漏损失水量=月平均蓄水量?渗漏标准 损失水量总和=蒸发损失水量+渗漏损失水量 考虑水库水量损失后的用水量：损用W W M +=
多余水量与不足水量，当M W -来为正和为负时分别填入。 （3）求水库的年调节库容，根据不足水量和多余水量可以看出为两次运用且推算出兴利库容)(44623342m V V V V 万兴=-+=，)(476230044623m V 万总=+=。 （4）求各时段水库蓄水以及弃水，其计算方法与不计损失方法相同。 （5）校核：由于表内数字较多，多次运算容易出错，应检查结果是否正确。水库经过充蓄和泄放，到6月末水库兴利库容应放空，即放到死库容330m 万。V '到最后为300，满足条件。另外还需水量平衡方程 0=---∑∑∑∑弃 损 用 来 W W W W ，进行校核 010854431257914862=---，说明计算无误。 (6)计算正常蓄水位，就是总库容所对应的高程。表2 水库特性曲线，即图1-1,1-2。得到Z ～F ，Z ～V 关系。得到水位865.10m ，即为正常蓄水位。表1-3计入损失的年调节计算表见下页。 图1-2 水库Z-V 关系曲线 图1-1 水库Z-F 关系曲线
土建全套工程量计箅 砌筑砂浆采用你说M强度等级，抹灰砂浆设计都是直接注明采用**:**:**，比如1：1：6在混合砂浆。就不拿你说在M20说事了，这么高在强度等级在砌筑砂浆人还没有用过，比如就水泥砂浆1：3，1斤水泥三斤砂，一方约2.25吨，面积乘以厚度就得到了，根据比例一算就可以了。 计算砂浆的体积，比如你这里是2CM厚，4038.34平方，那么体积就是： 4038.34*2/100=80.8立方米。 那么需要砂的数量就是80.8立方米。 如果按重量算，就是80.8*1.4=113吨。 水泥是用来填充砂子的空隙的，不必计算体积。20M砂浆中，水泥：砂=1：5 可以算的。 1M3砌体砂浆的净用量（标准砖）=1-0.24x0.115x0.053x标准砖的净用量 1M3标准砖的净用量=1/[砌体厚X（标准砖长+灰缝厚）X（标准砖厚+灰缝厚）]x2x 砌体厚度的砖数。 砌体厚半砖取0.11M 一砖取0.24M 一砖半取0.365M。 砌体厚度的砖数半砖取0.5 一砖取1 一砖半取1.5。 灰缝厚度一般取0.01M。 砂浆有水灰比，可以根据这个比例算出沙子和水泥的用量，再根据工程量计算出要使用多少砂浆即可。 基础部分工程量计算 一、平整场地：建筑物场地厚度在&plus mn;30cm以内的挖、填、运、找平。 1、平整场地计算规则 （1）清单规则：按设计图示尺寸以建筑物首层面积计算。 （2）定额规则：按设计图示尺寸以建筑物外墙外边线每边各加2米以平方米面积计算。2、平整场地计算公式 S=（A+4）×（B+4）=S底+2L外+16 式中：S―――平整场地工程量；A―――建筑物长度方向外墙外边线长度；B―――建筑物宽度方向外墙外边线长度；S底―――建筑物底层建筑面积；L外―――建筑物外墙外边线周长。
给水管网水力计算基础 为了向更多的用户供水，在给水工程上往往将许多管路组成管网。管网按其形状可分为枝状[图1(a)]和环状[图1(b)]两种。 管网内各管段的管径是根据流量Q 和速度v 来决定的，由于v d Av Q )4/(2 π==所以管径v Q v Q d /13.1/4== π。但是，仅依靠这个公式还不能完全解决问题，因为在流 量Q 一定的条件下，管径还随着流速v 的变化而变化。如果所选择的流速大，则对应的管径就可以小，工程的造价可以降低；但是，由于管道内的流速大，会导致水头损失增大，使水塔高度以及水泵扬程增大，这就会引起经常性费用的增加。反之，若采用较大的管径，则会使流速减小，降低经常性费用，但反过来，却要求管材增加，使工程造价增大。 图 1管网的形状 (a)枝状管网；(b)环状管网 因此，在确定管径时，应该作综合评价。在选用某个流速时应使得给水工程的总成本(包括铺设水管的建筑费、泵站建筑费、水塔建筑费及经常抽水的运转费之总和)最小，那么，这个流速就称为经济流速。 应该说，影响经济流速的因素很多，而且在不同经济时期其经济流速也有变化。但综合实际的设计经验及技术经济资料，对于一般的中、小直径的管路，其经济流速大致为： ——当直径d ＝100~400mm ，经济流速v ＝0.6-1.0m/s ； ——当直径d>400mm ，经济流速v=1.0~1.4m/s 。 一、枝状管网 枝状管网是由多条管段而成的干管和与干管相连的多条支管所组成。它的特点是管网内任一点只能由一个方向供水。若在管网内某一点断流，则该点之后的各管段供水就有问题。因此供水可靠性差是其缺点，而节省管料，降低造价是其优点。 技状管网的水力计算．可分为新建给水系统的设计和扩建原有给水系统的设计两种情况。 1．新建给水系统的设计 对于已知管网沿线的地形资料、各管段长度、管材、各供水点的流量和要求的自由水头(备用水器具要求的最小工作压强水头)，要求确定各管段管径和水塔水面高度及水泵扬程的计算，属于新建给水系统的设计。 自由水头由用户提出需要，对于楼房建筑可参阅下表。 这一类的计算，首先应从各管段末端开始，向水塔方向求出各管段的流量，然后选用经
案例一年调节水库兴利调节计算 要求：根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。 资料： （1）设计代表年（P=75%）径流年内分配、综合用水过程及蒸发损失月分配列于下表1, 渗漏损失以相应月库容的1%计。 （2）水库面积曲线和库容曲线如下表2。 （3） V 死=300 万m3。 表1水库来、用水及蒸发资料（P=75%） 表2水库特性曲线 解：（1）在不考虑损失时，计算各时段的蓄水量 由上表可知为二次运用，M =6460（万m3），V2 =1880（万m3），V^ 1179（万m3），V4 =3512（万m3），由逆时序法推出V兴“2 V4 -V3 =4213（万m3）。采用早蓄方案，水库月 末蓄水量分别为： 2748m3、4213m3、、4213m3、3409m3、2333m3、2533m3、2704m3、3512m3、1960m3、 714m3、0 4213m3 经检验弃水量=余水-缺水，符合题意，水库蓄水量=水库月末蓄水量+V死，见统计表。 （2）在考虑水量损失时，用列表法进行调节计算： — 1 1 . V =_（V1 V2），即各时段初、末蓄水量平均值，A= —（A1 ? A2），即各时段初、末水面积 2 2 平均值。查表2水库特性曲线，由V查出A填写于表格，蒸发损失标准等于表一中的蒸发量。 蒸发损失水量：W蒸=蒸发标准月平均水面面积■ 1000 渗漏损失以相应月库容的1%,渗漏损失水量=月平均蓄水量渗漏标准 损失水量总和=蒸发损失水量+渗漏损失水量
考虑水库水量损失后的用水量： M =W M W b 多余水量与不足水量，当 W 来 -M 为正和为负时分别填入。 （3） 求水库的年调节库容，根据不足水量和多余水量可以看出为两次运用且推算出兴 利库容 V 兴=V 2 V 4 -V 3 = 4462（万m 3），V 总二 4462 300 = 4762（万m 3）。 （4） 求各时段水库蓄水以及弃水，其计算方法与不计损失方法相同。 （5） 校核：由于表内数字较多，多次运算容易出错，应检查结果是否正确。水库经过 充蓄和泄放，到6月末水库兴利库容应放空，即放到死库容 30万m 3。V ?到最后为300,满 足条件。另外还需水量平衡方程W 来-W 用-' W 弃二0，进行校核 （6）计算正常蓄水位，就是总库容所对应的高程。表 2水库特性曲线，即图1-1,1-2。 得到Z ?F ，Z ?V 关系。得到水位865.10m ,即为正常蓄水位。表1-3计入损失的年调节 计算表见下 页。 ISJ 皐■ <# 2) ?年 ￥ M
水利专业常用计算公式 、枢纽建筑物计算 3 1/2 1、 进水闸进水流量计算： Q=B 0 Ss m （ 2gH o ） 式中：m —堰流流量系数 s —堰流侧收缩系数 2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下： 流速公式： u = C . Ri 流量公式 Q = Au = AC .. Ri 流量模数 K = A CR 式中：C —谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即 C = 1R 1/6 n R —水力半径（m ）; i —渠道纵坡； 2 A —过水断面面积（m ）; n —曼宁粗糙系数，其值按 SL 18确定。 3、 水电站引水渠道中的水流为缓流。水面线以 al 型壅水曲线和bl 型落水曲线最为常见。求解明渠 恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。逐段试算法的基本公式为 2、 h 2业 2g i-i f 式中：△ x 流段长度（m ）; g -------- 重力加速度（m/s2）； h 1、h 2 -------------- 分别为流段上游和下游断面的水深（ m ）； v 1、v 2 ---------------- 分别为流段上游和下游断面的平均流速（ m/s ）; a 1、a 2――分别为流段上游和下游断面的动能修正系数； i f ――流段的平均水里坡降，一般可采用 △ x= 2g
式中：h a —计算断面处的大气压强水柱高（ m ）； 2 2 .n 2V 2 R ；/3 或i f fl
式中：h f—△ x段的水头损失（m； n 1、n2――分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则R 1、R2――分别为上、下游断面的水力半径（m）; A 1> A分别为上、下游断面的过水断面面积（m2）; 4、各项水头损失的计算如下： （1）沿程水头损失的计算公式为 式中：0 —吼道断面中心半径（m） 计算结果，须满足下列条件: h B、a H v—水的气化压强水柱高（m m=n2=n; 也x 'n2v2 R473 2 2 n 2V2 R4/3 （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为: 'v；V2 ' - hs= hc+hf =f c———+ if L Q 2g丿 5、前池虹吸式进水口的设计公式 （1）吼道断面的宽高比：b o/h o=1.5 —2.5 ; （2）吼道中心半径与吼道高之比：r o/h o=1.5 —2.5 ; （3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A/A0=2 — 2.5 ; （4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A0/A M=1—1.65 ; （5）吼道断 面底部高程（b点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m （6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7 —0.9 ; 6、最大负压值出现在吼道断面定点a处，a点的最大负压值按下式确定： “2P/ h B、a 二w h°—、h w - 2g 式中：前池内正常水位与最低水位之间的高差（m； h o —吼道断面咼度（m）; h w —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m）; * P /—因法向加速度所产生的附加压强水头（m） 0.2m；
目录 目录 目录 (1) 第 1 章风管水力计算使用说明 (2) 1.1 功能简介 (2) 1.2 使用说明 (3) 1.3 注意 (8) 第 2 章分段静压复得法 (9) 2.1 传统分段静压复得法的缺陷 (9) 2.2 分段静压复得法的特点 (10) 2.3 分段静压复得法程序计算步骤 (11) 2.4 分段静压复得法程序计算例题 (11)
鸿业暖通空调软件 第 1 章 风管水力计算使用说明 1.1 功能简介 命令名称： FGJS 功 能： 风管水力计算 命令交互： 单击【单线风管】【水力计算】，弹出【风管水力计算】对话框，如图1-1所示： 图1-1 风管水力计算对话框 如果主管固定高度值大于0，程序会调整风系统中最长环路 的管径的高度为设置值。
第 1 章风管水力计算使用说明 如果支管固定高度值大于0，程序会调整风系统中除开最长 环路管段外的所有管段的管径的高度为设置值。 控制最不利环路的压力损失的最大值,如果程序算出的最不 利环路的阻力损失大于端口余压，程序会提醒用户。 当用户需要从图面上提取数据时，点取搜索分支按钮，根据 程序提示选取单线风管。当成功搜索出图面管道系统后，最 长环路按钮可用，单击可以得到最长的管段组。 计算方法程序提供的三种计算方法，静压复得法、阻力平衡法、假定 流速法，可以改变当前的选项卡，就会改变下一步计算所用 的方法，而且在标题栏上会有相应的提示。 计算结果显示包含搜索分支里面选取的管段的一条回路的各个管段数 据。 1.2使用说明 1.从图面上提取数据 单击按钮 2.从文件中提取数据（如果是从图面上提取数据则这步可以跳过） 单击按钮 从打开文件对话框从选取要计算的文件，确定即可。
电功率的计算公式 电功率的计算公式，用电压乘以电流。 对于纯电阻电路，如电阻丝、灯炮等，可以用“电流的平方乘以电阻”“电压的平方除以电阻”的公式计算，对于非纯电阻电路，如电动机等，用“电压乘以电流”.发热功率为“电流平方乘以电阻”，这也是永远正确的。 电工常用计算公式 一、利用低压配电盘上的三根有功电度表，电流互感器、电压表、电流表计算一段时间内的平均有功功率、现在功率、无功功率和功率因数。（一）利用三相有功电度表和电流互感器计算有功功率 式中 N——测量的电度表圆盘转数 K——电度表常数（即每kW·h转数） t——测量N转时所需的时间S CT——电流互感器的变交流比 （二）在三相负荷基本平衡和稳定的情况下，利用电压表、电流表的指示数计算视在功率 （三）求出了有功功率和视在功率就可计算无功功率 （四）根据有功功率和现在功率，可计算出功率因数 二、利用秒表现场测试电度表误差的方法 （一）首先选定圆盘转数，按下式计算出电度表有N转内的标准时间 式中 N——选定转数 P——实际功率kW K——电度表常数（即每kW·h转数） CT——电流互感器交流比（二）根据实际测试的时间（S）。求电度表误差
式中 T——N转的标准时间s t——用秒表实际测试的N转所需时间（s）注：如果计算出的数是正数，电度表决；负数，则是慢。 三、配电变压器的高低压熔丝选择方法 (一)先计算变压器高低压侧的额定电流 式中 S——变压器容量kVA U——电压kV （二）高压熔丝=Ix（1．5～2．5）（2） （三）低压保险丝=低压额定电流（I）（3） 四、架空线路铝绞线的截面选择简捷公式 （一）首先计算负荷矩M=kW．km （二）选用铝导线时，每kW·km可按4mm2估算，即；导线截面S＝M·4mm2 五、拉线坑与电杆的距离和拉线长度的计算公式 （一）拉线坑与电杆的距离计算公式L＝h·ctga（m） 式中 h——电杆高度（电杆在地面与拉线悬挂点间的高度） a——拉线与电杆的夹角（一般采用45?，在地形限制的情况下可采用30?或60?）注： Ctg45?=1 ctg30?=1．732 ctg60?=0．577 （二）使用楔型线夹扎上把，uT型线夹扎下把时拉线长度计算公式： L=h/sina十上下把绑扎长度——拉线棒露出地面的长度 式中 h——电杆高度（电杆在地面与拉线悬挂点间的高度）m a——拉线与电杆的夹角注： Sin45?=0．707， Sin30?=0．5，Sin60?=0．866。电缆计算公式 1.护套厚度：挤前外径×0.035+1（符合电力电缆,单芯电缆护套的标称厚度应不小于1.4mm，多芯电缆的标称厚度应不小于1.8mm） 2.在线测量护套厚度：护套厚度＝(挤护套后的周长—挤护套前的周长)/2π或护套厚度＝(挤护套后的周长—挤护套前的周长)×0.1592
计算公式 1、长方形的周长=（长+宽）×2 C=(a+b)×2 2、正方形的周长=边长×4 C=4a 3、长方形的面积=长×宽 S=ab 4、正方形的面积=边长×边长 S=a.a= a 5、三角形的面积=底×高÷2 S=ah÷2 6、平行四边形的面积=底×高 S=ah 7、梯形的面积=（上底+下底）×高÷2 S=（a＋b）h÷2 8、直径=半径×2 d=2r 半径=直径÷2 r= d÷2 9、圆的周长=圆周率×直径=圆周率×半径×2 c=πd =2πr 10、圆的面积=圆周率×半径×半径 ?=πr 11、长方体的表面积=（长×宽+长×高＋宽×高）×2 12、长方体的体积 =长×宽×高 V =abh 13、正方体的表面积=棱长×棱长×6 S =6a 14、正方体的体积=棱长×棱长×棱长 V=a.a.a= a 15、圆柱的侧面积=底面圆的周长×高 S=ch 16、圆柱的表面积=上下底面面积+侧面积 S=2πr +2πrh=2π(d÷2) +2π(d÷2)h=2π(C÷2÷π) +Ch 17、圆柱的体积=底面积×高 V=Sh V=πr h=π(d÷2) h=π(C÷2÷π) h
18、圆锥的体积=底面积×高÷3 V=Sh÷3=πr h÷3=π(d÷2) h÷3=π(C÷2÷π) h÷3 19、长方体（正方体、圆柱体）的体 1、每份数×份数＝总数总数÷每份数＝份数总数÷份数＝每份数 2、 1倍数×倍数＝几倍数 几倍数÷1倍数＝倍数几倍数÷倍数＝1倍数 3、速度×时间＝路程路程÷速度＝时间路程÷时间＝速度 4、单价×数量＝总价总价÷单价＝数量 总价÷数量＝单价 5、工作效率×工作时间＝工作总量工作总量÷工作效率＝工作时间工作总量÷工作时间＝工作效率 6、加数＋加数＝和 和－一个加数＝另一个加数 7、被减数－减数＝差被减数－差＝减数差＋减数＝被减数 8、因数×因数＝积积÷一个因数＝另一个因数 9、被除数÷除数＝商被除数÷商＝除数商×除数＝被除数 小学数学图形计算公式 1 、正方形 C周长 S面积 a边长周长＝边长×4
水利专业常用计算公式 一、枢纽建筑物计算 31/2 1、进水闸进水流量计算：Q=B0δ εm（ 2gH0） 式中： m —堰流流量系数 ε —堰流侧收缩系数 2、明渠恒定均匀流的基本公式如下： 流速公式： u＝C Ri 流量公式 Q＝Au ＝ A C Ri 流量模数 K＝A C R 式中： C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即 C＝ 1 R1/6 n R—水力半径（ m）； i—渠道纵坡； A —过水断面面积（m2）； n—曼宁粗糙系数，其值按SL 18 确定。 3、水电站引水渠道中的水流为缓流。水面线以a1 型壅水曲线和b1 型落水曲线最为常见。求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。逐段试算法的基本公式为 a v2 a v2 2211 h2h1 2g2g △ x= i - i f 式中：△ x——流段长度（m）； g——重力加速度（m/s2）； h1、 h2——分别为流段上游和下游断面的水深（m）； v1、 v2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s）； a1、 a2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数； i f——流段的平均水里坡降，一般可采用 1-h f 1 n12 v 12n 22 v 22 i f i f 1i f 2或 i f 2 R 14/3R24/ 3 2x
式中： h f —— △ x 段的水头损失（ m ）； n 1、 n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则 n 1=n 2=n ； R 1、 R 2 ——分别为上、下游断面的水力半径（ m ）； A 1、 A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡） ； 4、各项水头损失的计算如下： （ 1）沿程水头损失的计算公式为 x n 12 v 12 n 22 v 22 h f R 24/3 2 R 14/3 （ 2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为： v 22 v 12 i f L h ω h c h f f c 2g 2g 5、前池虹吸式进水口的设计公式 （ 1）吼道断面的宽高比： b 0/h 0=1.5 —2.5 ； （ 2）吼道中心半径与吼道高之比： r 0 /h =1.5 —2.5 ； （ 3）进口断面面积与吼道断面面积之比： A /A =2— 2.5 ； 1 （ 4）吼道断面面积与压力管道面积之比： A 0/A M =1— 1.65 ； （ 5）吼道断面底部高程（ b 点）在前池正常水位以上的超高值： △ z=0.1m —0.2m ； （ 6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比： l/P=0.7 — 0.9； 6、最大负压值出现在吼道断面定点 a 处， a 点的最大负压值按下式确定： 2 * p h B 、 a h 0 h w 2g 式中： —前池内正常水位与最低水位之间的高差（ m ）； h 0—吼道断面高度（ m ）； h w —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（ m ）； * p / —因法向加速度所产生的附加压强水头（ m ）。 附加压强水头按下式计算： 2 * 2 0 1 p / 2g h 0 2 式中： 0 —吼道断面中心半径（ m ） 计算结果，须满足下列条件： h B 、a h a h v 式中： h a —计算断面处的大气压强水柱高（ m ）；
一、管路水力计算的基本原理 1、一般管段中水的质量流量G，kg/h，为已知。根据G查询热水采暖系统管道水力计算表，查表确定比摩阻R后，该管段的沿程压力损失P y=Rl就可以确定出来。 局部压力损失按下式计算 （1） Σξ--------表示管段的局部阻力系数之和，查表可知。 可求得各个管段的总压力损失 （2）2、也可利用当量阻力法求总压力损失： 当量阻力法是在实际工程中的一种简化计算方法。基本原理是将管段的沿程损失折合为局部损失来计算，即 （3） （4） 式中ξd ——当量局部阻力系数。 计算管段的总压力损失ΔP可写成 （5） 令ξzh = ξd +Σξ 式中ξzh|——管段的这算阻力系数
（6） 又(7) 则（8） 设 管段的总压力损失 （9） 各种不同管径的A值和λ/d值及ξzh可查表。 根据公式（9）编制水力计算表。 3、当量长度法 当量长度法是将局部损失折算成沿程损失来计算的一种简化计算方法，也就是假设某一管段的局部压力损失恰好等于长度为l d的某段管段的沿程损失，即 （10） 式中l d为管段中局部阻力的当量长度，m。 管段的总压力损失ΔP可写成 ΔP = P y+ P j = Rl + Rl d = Rl z h （11） 式中l z h为管段的折算长度，m。 当量长度法一般多用于室外供热管路的水力计算上。
二、热水采暖系统水力计算的方法 1、热水采暖系统水力计算的任务 a、已知各管段的流量和循环作用压力，确定各管段管径。常用于工程设计。 b、已知各管段的流量和管径，确定系统所需的循环作用压力。常用于校核计算。 c、已知各管段管径和该管段的允许压降，确定该管段的流量。常用于校核计算。 2、等温降法水力计算方法 2-1 最不利环路计算 （1）最不利环路的选择确定 采暖系统是由各循环环路所组成的，所谓最不利环路，就是允许平均比摩阻最小的一个环路。可通过分析比较确定，对于机械循环异程式系统，最不利环路一般就是环路总长度最长的一个环路。 （2）根据已知温降，计算各管段流量 式中Q——各计算管段的热负荷，W; t g——系统的设计供水温度，℃; t g——系统的设计回水温度，℃。 （3）根据系统的循环作用压力，确定最不利环路的平均比摩阻R pj
1、明渠均匀流计算公式： Q=Aν=AC Ri 1 n y R （一般计算公式）C= 1 n R 1 6 C= （称曼宁公式）2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流) Q＝bh 2gZ 0 z：渡槽进口的水位降（进出口水位差） ε：渡槽进口侧向收缩系数，一般ε＝0.8～0.9 b：渡槽的宽度（米） h：渡槽的过水深度（米） φ：流速系数φ＝0.8～0.95 3、倒虹吸计算公式： Q=mA2gz (m 3/秒） 4、跌水计算公式：
跌水水力计算公式：Q＝εmB 3/2 2gH ， 式中：ε—侧收缩系数，矩形进口ε＝0.85～0.95；， B—进口宽度（米）；m—流量系数 5、流量计算公式： Q=Aν 式中Q——通过某一断面的流量，m 3／s； ν——通过该断面的流速，m／h 2 A——过水断面的面积，m 。 6、溢洪道计算 1）进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 3 （1）淹没出流：Q＝εσMBH2 3 ＝侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2 3
（2）实用堰出流：Q=εMBH 2 1
3 =侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2 2）进口装有闸门控制的溢洪道 （1）开敞式溢洪道。 3 Q＝εσMBH2 3 ＝侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2 （2）孔口自由出流计算公式为 Q=MωH =堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中：ω=be 7、放水涵管(洞)出流计算 1）、无压管流 Q=μA2gH =流量系数×放水孔口断面面积×2gH 2）、有压管流
各种管道水头损失的简便计算公式 (879) 摘要：从计算水头损失的最根本公式出发，将各种管道的计算公式加以推导，得出了计算水头损失的简便公式，使得管道工程设计人员从繁琐的计算中解脱出来，提高了工作效率。 关键词：水头损失塑料管钢管铸铁管混凝土管钢筋混凝土管 在给水工程应用中经常要用到水头损失的计算公式，一般情况下计算水头损失都是从水力摩阻系数λ等基本参数出发，一步一步的代入计算。其实各个公式之间是有一定的联系的，有的参数在计算当中可以抵消。如果公式中只剩下流速、流量、管径这些基本参数，那么就会给计算者省去不少的麻烦。在此我们充分利用了各参数之间以及水头损失与水温的关系，将公式整理简化，供大家参考。 1、PVC-U、PE的水头损失计算 根据《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》规定，塑料管道沿程水头损失hf应按下式计算： （式1-1） 式中λ—水力摩阻系数； L—管段长度（m）； di—管道内径（m）；
v—平均流速（m/s）； g—重力加速度，9.81m/s2。 因考虑到在通常的流速条件下，常用热塑性塑料给水管PVC-U、PE管一般处于水力光滑区，管壁绝对当量粗糙度对结果的影响非常小或没有影响，故水力摩阻系数λ可按下式计算： （式1-2） 式中Re—雷诺数。 雷诺数Re应按下式计算： （式1-3） 式中γ—水的运动粘滞度（m3/s），在不同温度时可按表1采用。 表1水在不同温度时的γ值（×10-6） 05101520253040 水温℃ 1.78 1.52 1.31 1.14 1.000.890.80 0.66
γ（m3/s） 从前面的计算可知，若要计算水头损失，需将表1中的数据代入，并逐步计算，最少需要3个公式，计算较为繁琐。为将公式和计算简化，以减少工作量，特推导如下： 因具体工程水温的变化较大，水力计算中通常按照基准温度计算，然后根据具体情况，决定是否进行校正。冷水管的基准温度多选择10℃。 当水温为10℃时的γ=1.31×10-6 m3/s，代入式1-3 得（式1-4） 将式1-4代入式1-2 （式1-5） 再将式1-5代入式1-1 得（式1-6） 取L为单位长度时，hf即等同于单位长度的水头损失i，所以 （式1-7） 又因为（式1-8）
截流水力计算（课程设计资料） 土木水电学院水利水电工程系二零零六年十二月
截流水力计算 一切将河道水流截断的工程措施，统称截流。截流的方法很多，用的最多的是抛石截流。抛石截流又分为平堵截流和立堵截流。由于立堵截流不需要架桥，施工简单，截流费用低，因此现在国内外绝大部分工程均采用立堵截流。下面仅研究立堵截流水力计算。 抛石截流计算最主要的任务是确定抛投体的尺寸的重量，而抛投块的稳定计算国内外广泛采用的是兹巴什公式，即 V =（1） 式中 V ——石块极限抗冲流速； d ——石块化引为球形的粒径； s γ、γ——分别为石块和水的容重； K ——综合稳定系数。 由（1）式可知，抛投块体的粒径与抗冲流速的平方成正比。也就是说，抛投块体的粒径在很大程度上取决于龙口流速，因此研究龙口流速变化规律有重要的意义。下面介绍两种计算龙口流速的方法。 一、图解法计算龙口流速（方法一） 一般情况下，合龙过程中截流设计流量0Q 由四部分组成： d s ac Q Q Q Q Q =+++ （2） 式中 Q ——龙口流量； d Q ——分流量（分流建筑物中通过的流量） ac Q ——上游河槽中的调蓄流量； s Q ——戗堤渗透流量。 当s Q 和ac Q 不计算，则有： 0d Q Q Q =+ （2-1）
龙口流量按宽顶堰公式计算： 3 2 Q m - =（3） 式中B - ——龙口平均过水宽度； H——龙口上游水头（龙口如有护底，应从护底顶部算起）； m——流量系数，按下式计算： (1Z m H =- Z H小于0.3 淹没流 0.385 m= Z H大于或等于0.3 非淹没流（3-1）由连续方程可得龙口流速计算公式： Q V Bh - =（4）式中V——龙口计算断面平均流速； h——龙口计算断面水深（从护底顶部算起）； 在立堵截流中，常常规定：当出现淹没流时， s h h =， s h为龙口底部（或护底） 以上的下游水深（图一）；当出现非淹没流时， c h h =， c h为临界水深。 h的计算按下列四种情况考虑： 1．梯形断面淹没流： s h h = 由于进占过程中龙口底部高程不变， s h为常数。 2. 梯形断面非淹没流： c h h = c h按下式计算： 2 33 () 1 c c aQ B nh g B h - - + =（4-1） 式中n——戗堤端部边坡系数； a——计算断面动能修正系数，常取 1.0 a=计算；
水利常用专业计算公式 一、枢纽建筑物计算 1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2 式中：m —堰流流量系数 ε—堰流侧收缩系数 2、明渠恒定均匀流的基本公式如下： 流速公式： u＝Ri C 流量公式 Q＝Au＝A Ri C 流量模数 K＝A R C 式中：C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即
C ＝ 6/1n 1R R —水力半径（m ）； i —渠道纵坡； A —过水断面面积（m 2）； n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。 3、水电站引水渠道中的水流为缓流。水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。逐段试算法的基本公式为 △x=f 21112222i -i 2g v a h 2g v a h ???? ??+-???? ??+ 式中：△x ——流段长度（m ）；
g ——重力加速度（m/s 2）； h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）； v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）； a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数； f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用 ??? ??+=-2f 1f -f i i 21i 或??? ? ??+=?=3/4222 224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ） ； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）； A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）； 4、各项水头损失的计算如下： （1）沿程水头损失的计算公式为
1、 游水位较低，水流在流出堰顶时将产生第二次跌落。 2、 4、 100 >H δ时，用明渠流理论解决不能用堰流理论。f h 不可忽略。 同一堰，当堰上水头H 较大时，视为实用堰；当堰上水头较小时，视为宽顶堰。 §8-2 堰流的基本方程 以宽顶堰为例来推求堰流的基本方程 取渐变流断面1-1 C-C （近似假设渐变流） 以堰顶为基准面， 列两断面能量方程： g v g v h g v H c c c 2222 2 000? α α++=+ 02H g v H =+ α作用水头 c h 与H 有关，引入一修正系数k 。则 00 H h k c = 机0kH h co =。修正系数k 取决于堰口的 形状和过流断面的变化。 代入上式，整理得： 21211 gH k gH k v c -=++= ?? α 2 3 0021H g b k k b RH v b h v Q c c c -===? 2 3 02H g mb = 式中：b ——堰宽 ?——流速系数 ?α?+= 1 m ——流量系数，k k m -=1? 适用：堰流无侧向收缩 注：堰流存在侧向收缩或堰下游水位对堰流的出水能力产生影响时，可对此公式进行修正。 §8-3 薄壁堰 一、一、分类： 矩形薄壁堰→较大流量 按堰口形状： 三角形薄壁堰→较小流量 梯形薄壁堰→较大流量 1、 1、 矩形薄壁堰 ① ① 矩形薄壁堰的自由出流；在无侧向收缩的影响时，其流量公式为： 2 3 02H g mb Q = 上式为关于流速的隐式方程，了；两边均含有流速，一 般计算法进行计算，较复杂，于是，为计算简便，将上式改写成： 2 3 02H g b m Q =
水力学常用计算公式精 选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
1、明渠均匀流计算公式： Q=A ν=AC Ri C=n 1R y （一般计算公式）C=n 1 R 61 （称曼宁公式） 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流) z ：渡槽进口的水位降（进出口水位差） ε：渡槽进口侧向收缩系数，一般ε＝～ b ：渡槽的宽度（米） h ：渡槽的过水深度（米） φ：流速系数φ＝～ 3、倒虹吸计算公式： Q=mA z g 2(m 3/秒） 4、跌水计算公式： 5、流量计算公式： Q=A ν 式中Q ——通过某一断面的流量，m 3／s ； ν——通过该断面的流速，m ／h A ——过水断面的面积，m 2。 6、溢洪道计算 1）进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 （1）淹没出流：Q ＝εσMBH 2 3 ＝侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2 3 （2）实用堰出流：Q=εMBH 2 3 gZ 2bh Q ＝跌水水力计算公式：Q ＝εmB 2 /30g 2H ， 式中：ε—侧收缩系数，矩形进口ε＝0.85～0.95；， B —进口宽度（米）；m —流量系数
=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2 3 2）进口装有闸门控制的溢洪道 （1）开敞式溢洪道。 Q ＝εσMBH 2 3 ＝侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2 3 （2）孔口自由出流计算公式为 Q=M ωH =堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中：ω=be 7、放水涵管(洞)出流计算 1）、无压管流 Q=μA 02gH =流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2）、有压管流 Q ＝μA 02gH =流量系数×放水孔口断面面积×02gH 8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算 1）三角形薄壁测流堰，其中θ＝90°，即 自由出流：Q ＝2 5或Q ＝（2-15） 淹没出流：Q ＝（25 ）σ（2-16） 淹没系数：σ=2)13.0( 756.0--H h n +（2-17） 2）梯形薄壁测流堰，其中θ应满足tan θ=4 1 ，以及b ＞3H ，即 自由出流：Q ＝g 22 3＝2 3（2-18）
“五大定律与两个性质” 一①加法交换律：a＋b＝b＋a ②加法结合律：（a＋b）＋c＝a＋（b＋c） ③乘法交换律：a×b＝b×a④乘法结合律：（a×b）×c＝a×（b×c） ⑤乘法分配律：（a＋b）×c＝a×c＋b×c或a×（b＋c）＝a×b＋a×c 乘法分配律就是重点中的难点。 ①减法的性质：a－b－c＝a－（b＋c） ②除法的性质：a÷b÷c=a÷(b×c) 二①结合律：582＋456＋544+318 8×（30×125）(加法结合律要注意末尾数字的凑整，见到9想1，见到8想2，见到7想3，见到6想4，见到5想5。而乘法结合律要注意两数相乘是整十，整百，整 千的数。比如25×4=100,125×8=1000) ②乘法分配律：25×6＋25×48×（30+125） 21×46－19×46101×897－897 32×10598×36(含有拆数) (可以从形式上理解，还可以从乘法的意义上理解。) ③减法的性质：462－83－117 368－(68+55) ④除法的性质：3200÷25÷4360÷（36× 2） ⑤当既可以用结合律又可以用分配律的时候，最简单的还是用结合律。 88×125，可以是8×125×11=1000×11=11000，还可以是 (8+80)×125=8×125+80×125=1000+10000=11000 学生最容易犯的错误就是： 25＋75－25＋75=100－100=0 25×4÷25×4=100÷100=1(学生为了简便计算，不管运算顺序了。殊不知简算必须依据某一个运算定 律或性质) 125×（8＋3）=125×8×3=1000×3=3000 125×8×4×125=125×（8+4）=125×8+125×4=1000+500=1500。 三、怎样简便就怎样计算。 355+260+140+245 645-180-245 382×101-382 102×99 2×125 4×60×50×8 35×8+35×6-4×35 125×32 25×46 101×56 99×26 1022－478－422 987－（287＋135） 478－256－144 36＋64－36＋64
目录 目录 (1) 常用水力计算Excel程序使用说明 (1) 一、引言 (1) 二、水力计算的理论基础 (1) 1.枝状管网水力计算特点 (1) 2.枝状管网水力计算步骤 (2) 3.摩擦阻力损失,局部阻力损失和附加压头的计算方法 (2) 3.1摩擦阻力损失的计算方法 (2) 3.2局部阻力损失的计算方法 (3) 3.3附加压头的计算方法 (4) 三、水力计算Excel的使用方法 (4) 1.水力计算Excel的主要表示方法 (5) 2.低压民用内管水力计算表格的使用方法 (5) 2.1计算流程： (5) 2.2计算模式： (6) 2.3计算控制： (6) 3.低压民用和食堂外管水力计算表格的使用方法 (7) 3.1计算流程： (7) 3.2计算模式： (7) 3.3计算控制： (7) 4.低压食堂内管水力计算表格的使用方法 (8) 4.1计算流程： (8) 4.2计算模式： (8) 4.3计算控制： (9) 5.中压外管水力计算表格的使用方法 (9) 5.1计算流程： (9) 5.2计算模式： (9) 5.3计算控制： (10) 6.中压锅炉内管水力计算表格的使用方法 (10) 6.1计算流程： (10) 6.2计算模式： (10) 6.3计算控制： (11) 四、此水力计算的优缺点 (11) 1.此水力计算的优点 (11) 1.1.一个文件可以计算不同气源的水力计算 (11) 1.2.减少了查找同时工作系数，当量长度的繁琐工作 (12) 1.3.进行了计算公式的选择 (12) 1.4.对某些小细节进行了简单出错控制 (12) 2.此水力计算的缺点 (12) 2.1不能进行环状管网的计算 (12)