700HLB-17型
立式斜流泵设计计算说明书
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2010年5月
目录
一、水力计算 (1)
1、水力模型换算 (1)
2、轴向推力计算 (3)
二、零件强度计算 (5)
1、轴的强度计算 (5)
2、筒体壁厚计算 (7)
3、调整盘的强度计算 (8)
4、联接卡环的强度计算 (8)
5、叶轮螺母的强度计算 (9)
6、键的强度计算 (10)
7、基础载荷计算 (11)
8、刚性联轴器联接螺栓计算 (11)
9、泵轴临界转速计算 (12)
一、水力计算
1、水力模型换算 1.1确定性能参数
根据要求， 700HLB-17型循环水泵设计参数为：
rpm n m H s m Q 980,17,95.03===转速扬程流量。
1.2选择水力模型
432.41617
95
.098065.365.34
34
3=?=
=
H Q n n s 根据432.416=s n ，选择ns420型泵为模型泵，rpm n m 1480=，％54.78max =m η，最高效率点处的102.386=s n 。 1.3相似工况点的确定
3
2323
43/23
448.30432.416148065.365.3m m m s m
m Q Q Q n
n H =??? ???=???
? ?
?= 作等比转数曲线，其与ns420模型泵的Q H -曲线交于点M ，M 即为所求工况点。M 点的参数为：s l Q m /39.292=，m H m 427.13=，%0.78=m η。 1.4计算放大系数
6993.1980
148029239.095.033=?=?=n n Q Q m m Q λ 6993.1427
.1317
9801480===
m m
H H H n
n λ 实取7.1=λ。
1.5确定性能换算关系（6993.1按λ）
m m m m Q Q Q n n Q 2492.31480
9806993.133
=?==λ m m m m H H H n
n
H 2661.114809806993.12
2
=??? ???=???
? ?
??=λ
()()m m ηληη--=?
?
?
??--=18994.011112
.0
1.6列表计算
η
ρ
QH Pa 81
.9=
2、轴向推力计算
水泵的轴向推力由两部分组成：转子部件总重量r W 和作用在叶轮上的轴向水推力
1F 。所有轴向力均由电机承受。
2.1计算转子部件重量r W
设叶轮重1W 、轴重2W 、联轴器部件重3W 、轴上其它零件重4W ，则
)(79025200470954321kg W W W W W r =+++=+++=
2.2计算轴向水推力1F
方法一（采用经验公式）：
叶轮型式为不设置平衡孔的半开式叶轮 轴向水推力1F 计算经验公式：
γπKH d r F 1112=（kgf ）
式中：
r 1——圆心在叶片进口边上，并与叶轮轮毂相切的圆心半径（0.136m ） d 1——上述切圆的直径（0.159m ） H 1——叶轮的扬程（17m ）
γ——海水的重度（按1030kg/m 3）
K ——轴向力系数，与比转数有关，其值查图（
《叶片泵设计手册）P334），15.1=K )(273610301715.1159.0136.021kgf F =?????=π
从性能曲线中可知，最高扬程为m H 29max =，则最大轴向水推力kgf F 4667max 1= 方法二（《现代泵技术手册》）：
计算数据：
m Q 395.0=流量，m H 17=扬程，rpm n 980=转速，介质密度31030m kg =ρ
叶轮最大半径m R 27715.02=，叶轮后盖板半径m R h 22.02=， 叶轮轮毂半径m R h 0487.0=，叶轮进口最小半径m R h 05949.01=
水力效率9161.0980
95.0lg 0835.01lg 0835.0133=+=+=n Q h η 叶轮理论扬程)(56.189161
.017
m H H h
t ==
=
η 叶轮当量外径)(4977.029.4332.5542
22m D =+=
叶轮出口圆周速度)(54.2560
4977
.09806022s m D n u =??==
ππ 叶轮势扬程)(97.1554.25256.1881.9156.1821222m u gH H H t t p =??? ????-?=???? ??-= 叶轮旋转角速度)(6.10260
9802602s rad n =?==
ππω ()
())(1440397.1581.9103022.027715.0222
2223N gH R R A p h =????-=-=ππρ ()()??
????---=222222
2116h h p h
h
R R g H g R R A ωπρ ()()??
????-?-????-=222
2
2
0487.022.081.9166.10297.1581.910300487.022.0π
)(18823N =
()()??
?
???-+-=h h h p h h R R R gH R R A 12112232πρ
()()??
?
???-+?????-=05949.022.03205949.097.1581.9103005949.022.0π
)(13548N =
kgf N A A A F 2006)(196781354818823144032131==-+=-+=
综合方法一和方法二，取轴向水推力kgf F 27361= 最大轴向水推力kgf F 4667max 1= 2.3计算总轴向推力F
设计点轴向推力)(352679027361kgf W F F r =+=+=
最大轴向推力)(54577904667max 1max kgf W F F r =+=+=
二、零件强度计算
1、轴的强度计算 1.1最小轴径的选取
1.1.1轴所受的最大扭矩T 值计算公式：
n
P T e
9549
= ()m N ? 式中：e P —— 泵配套电机额定功率，kW P e 250= n —— 泵转速，min /980r n =
cm kg m N T .24857)(2436980
250
9549=?=?
= 1.1.2最小轴径min d 的计算公式：
3
min ]
[2.0τT
d = ()m 式中：][τ—— 材料的许用切应力，轴材质为1Cr13，取)/(500][2cm kg =τ )(29.6500
2.024857
3
min cm d =?=
实取最小轴径mm d 2.74min =（装叶轮处的砂轮越程槽）。 1.2轴的强度校核
轴受扭矩和轴向力作用，轴的强度校核需计算两个作用力的合成剪应力τ和转矩变动应力τ'值，τ和τ'的合成值在规定的范围内即可。 1.2.1合成剪应力τ的计算公式：
2
32
2
1644
21?????
?
??'+????
??
??
'=
d T d F ππτ 式中：F K F 1=' ()N
F —— 泵轴向推力，)(53533545781.9N F =?=
1K —— 压力波动引起轴向推力的波动系数，一般取07.11=K T K T 2='()N
T —— 轴所受最大转矩，m N T ?=2436
2K —— 配带动力产生的转矩变化，对电动机04.12=K
d —— 最小轴径，m d 0742.0min =
)(572805353307.1N F =?=' )(2533243604.1m N T ?=?='
)(27.320742.016253340742.0457280212
32
2MPa =?????
?
????+?????
? ???=
ππτ 1.2.2转矩变动应力τ'的确定：
对立式斜流泵，泵的转矩变动一般在正常运行时的10%以下，考虑一定余量，取变
以τ为横坐标、τ'为纵坐标的点落在轴运行时应力使用界限范围以内（轴材为 1Cr13钢），故轴的强度符合要求。 1.3轴端部分强度校核 N 断面剪切应力：
)(1.246.18.42cm dh S N =??==ππ
[]ττ<===)/(4.2261.24/5457/2max cm kgf S F N N M 圆环面挤压应力：
)(1.14)8.44.6(4
222cm S M =-=
π
[]
j M M j cm kgf S F σσ<===)/(0.3871.14/5457/2max
（[]2/2300~19553
3450
)2~7.1(3
~2)2~7.1()2~7.1(][cm kgf s
j =?
===σσσ） 故轴端部分强度满足要求。 2、筒体壁厚计算
筒体壁厚t 的简单计算法：
C D
P t +?=
]
[2σ ()mm 式中：P —— 泵最高扬程时的压力，取最高扬程，MPa P 29.0= D —— 筒体内径，导叶体mm D 9.608=；铸造筒体mm D 700= ][σ—— 材料的许用应力，对于铸铁件[]5
b
σσ=
；
筒体材质为HT250，取MPa b 200=σ C —— 腐蚀余量，一般取mm C 5~2= 对导叶体 )(2.7~2.4)5~2(5
20029
.60829.0mm t =+?
?=
考虑铸造工艺要求，实取mm t 15=。
对铸造筒体 )(5.7~5.4)5~2(5
2002700
29.0mm t =+?
?=
考虑铸造工艺要求，实取mm t 16= 3、调整盘的强度计算
螺纹的面压力按下式计算
(
)
t
l
D D P
P m ?-+Γ=
2
1
2
4π
式中：Γ—— 预紧力，对于本泵kgf N 3.107010500==Γ（计算见后） m P =
4
4.1M 断面拉应力
[]σσ≤=
M
S F
式中：F ——最大轴向力，kgf F 5457=
M S ——M 断面面积，)(89.17)42.68(4
222cm S M =-=
π
[]σσ<==
2/30589
.175457
cm kgf M 断面拉应力满足要求。 4.2N 断面剪切应力
[]ττ≤=
N
S F
式中：N S ——N 断面面积，)(3.326.142.62cm S N =??=π
[]ττ<==
)/(9.1683
.325457
2cm kgf N 断面剪切应力满足要求。 4.3K 圆环面挤压应力
)(1.14)82.442.6(4
222cm S K =-=
π
[]
j K K j cm kgf S F σσ<===)/(3871.14/5457/2max 综合4.1、4.2、4.3，联接卡环强度满足要求。 5、叶轮螺母的强度计算
叶轮螺母的强度计算方法同调整盘的强度计算方法。 叶轮螺母规格为M64×2，材料为1Cr18Ni9Ti ，其许 用应力2/1600~1360][cm kg P m =
(
)
t
l
D D P
P m ?-+Γ=
2
1
2
4π
()[]m P cm kg <=?
-+=
)/(8.3182
.06.11835.64.64
5457
0222
π
6、键的强度计算
叶轮键、套筒联轴器键、刚性联轴器内键所传递的扭矩相同，对材料强度较低或者尺寸较小的键进行强度计算。 6.1套筒联轴器内键的强度计算
键的材料为1Cr18Ni9Ti ，规格为C22×155，键宽cm b 2.2=，键高cm h 4.1=，有效键长cm L 4.14=，轴径cm d 8=，传递扭矩cm kg M n ?=24831 6.1.1挤压应力
)/(6054
.144.1824381
442cm kg dhL M n j =???==
σ 对1Cr18Ni9Ti ，许用挤压应力[])/(1600~1360)2~7.1(][2cm kgf j =?=σσ
][j j σσ<，挤压应力满足强度要求。 6.1.2剪切应力 )/(1924
.142.2824381222cm kgf dbL M n =???==
τ
许用剪切应力2/640~480][cm kgf =τ
][ττ<，剪切应力满足强度要求。
综合6.1.1、6.1.2，套筒联轴器内键满足强度要求。 6.2叶轮内键的强度计算
键材料为1Cr18Ni9Ti ，规格为C20×210,键宽cm b 2=，键高cm h 2.1=，有效键长
cm L 20=，轴径cm d 5.7=，传递扭矩cm kgf M n ?=24381 6.2.1挤压应力
)/(54220
2.15.724381
442cm kgf dhL M n j =???==
σ ][j j σσ<，挤压应力满足强度要求。 6.2.2剪切应力 )/(16320
25.724381
222cm kgf dbL M n =???==
τ
][ττ<，剪切应力满足强度要求。
综合6.2.1、6.2.2，叶轮内键满足强度要求。
7、基础载荷计算
泵组为单基础安装。 7.1静荷重
w r P m W W W W W +++=
式中：m W ——电动机的重量，kgf W m 3450= p W ——泵壳体部分的重量，kgf W p 7800= r W ——泵转子的重量，kgf W r 800= w W ——泵壳中水的重量，kgf W w 2600= 则)(14650260080078003450kgf W =+++= 7.2垂直动荷重
)(175********.1)(2.1kgf W W W W W w r P m =?=+++=
8、刚性联轴器联接螺栓计算
刚性联轴器部件采用8件30M 的螺栓把合，螺栓材料为35CrMo ，MPa s 540=σ 计算参数：
T M ——名义转矩，m N M T ?=2436 K ——工况系数，取5.1=K n K ——可靠性系数，取2.1=n K 0K ——拧紧转矩系数，取21.00=K
i ——螺栓数量，8=i f ——摩擦系数，取12.0=f
m ——摩擦面对数，2=m D ——接触面积的外径，mm D 350=
4d ——接触面积的内径，mm d 1504= r ——螺栓孔中心半径，mm r 145=
螺纹参数：公称直径mm d 30=，小径mm d 211.261=，中径mm d 727.272=，
原始三角形高度)(031.35.32
323mm P H =?==
9.1计算每一螺栓所受的力F
()())(304508
12.015.035.02436
5.1444N i f d D KM F T =??+??=?+=
9.2螺栓的强度校核
螺栓公称应力截面积s A
)(6.5602
6031.3211.26727.2742
642
2
2
12mm H d d A s =??
?
??-+=??
?
?
?-+=
ππ 螺栓受到的应力σ )(3.546
.56030450MPa A F s ===
σ 安全系数94.93
.54540
===
σσs n ，安全。 9.3计算螺栓预紧力0P 横向载荷）（N ir M R T 2100145
.082436
=?==
）（N mf R K P n o 1050012
.0221002.1=??==
图中：
叶轮重量N W 9501=，套筒联轴器部件重量N W 2702=，轴径cm d 9=
,35.25cm a =cm b 8.171=，cm c 85.41=,cm e 15.213=,cm f 85.41=,cm g 4.189=，
cm L 45.1001=
由叶轮引起的临界转速为1Nc
由泵轴自重引起的临界转速为21Nc 、22Nc 、23Nc 、24Nc
由两轴承支点间套筒联轴器部件重量引起的临界转速为31Nc 、32Nc 、33Nc
)(170645
.100195035.25910208.510
208.52
5
125
1rpm L
W a d Nc =???
?=??=
)(32638.17191007.11007.12
7
2721rpm b d Nc =??=?= ()
()
)(148115.21385.419
1007.11007.12
72
7
22rpm e c d
Nc =+?
?=+?=
()
()
)(148115.21385.419
1007.11007.12
72
7
23rpm e c d
Nc =+?
?=+?=
()()
)(18014.18985.4191007.11007.12
7
27
24rpm g f d Nc =+??=+?= )
(459627015.21385.4115.21385.41910208.510208.525
225
31rpm W e c e c d Nc =+???=+??= rpm N Nc 45963132==
)(4925270
4.1898
5.414.18985.41910208.510
208.525
22
5
33rpm W g f g
f d Nc =+???=+??=泵轴的临界转速为Nc
2
33
2322312242232222212121
11111111Nc Nc Nc Nc Nc Nc Nc Nc Nc +++++++= 则2
33
232231224223222221211
11111111
Nc Nc Nc Nc Nc Nc Nc Nc Nc +++++++=
2
222222249251
459614596118011148111481132631170611
+
++++++=
)(7.746rpm =
泵额定转速为rpm n 980=，Nc n >，泵轴为柔性轴。 则3.131.17
.746980>==Nc n ，因此泵轴的临界转速满足要求。
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
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
第二章 蜗壳及尾水管的水力计算 第1节 蜗壳水力计算 一.蜗壳尺寸确定 水轮机的引水室是水流进入水轮机的第一个部件，是反击式水轮机的重要组成部分。引水室的作用是将水流顺畅且轴对称的引向导水机构。引水室有开敞式、罐式和蜗壳式三种。蜗壳式是反击式水轮机中应用最普遍的一种引水室。它是用钢筋混凝土或者金属制造的封闭式布置，可以适应各种水头和流量的要求。水轮机的蜗壳可分为金属蜗壳和混凝土蜗壳两种。 1.蜗壳形式 蜗壳自鼻端到进口断面所包围的角度称为蜗壳的包角，水头大于40m 时一般采用混凝土蜗壳，包角 ；当水头较高时需要在混凝土中布置大量的钢筋，造价可能 比混凝土蜗壳还要高，同时钢筋布置过密会造成施工困难，因此多采用金属蜗壳，包角 。本电站最高水头为174m ，故采用金属蜗壳。 2.座环参数 根据水轮机转轮直径D 1查[1].P 128页表2—16得： 座环出口直径: ()()mm D b 27252600180019001800 20002600 2850=+---= 座环进口直径: ()()mm D a 32503100180019001800 20003100 3400=+---= 蜗壳常数K =100（mm ）、r =200（mm ） 3.蝶形边锥角ɑ 取 4.蝶形边座环半径 ()m k D r a D 725.11.02 25 .32=+=+= 5.蝶形边高度h ()m k b h 29.055tan 1.02 76.0tan 20=+=+= ? 6.蜗壳圆形断面和椭圆形断面界定值s ()m h s 51.055 cos 29 .055cos == 7.座环蝶形边斜线L ()m h L 354.055sin == 8.座环蝶形边锥角顶点至水轮机轴线的距离
使用说明书 ——水管水力计算 一、加载 1.将KtCnPub.dll拷入系统软件目录下。 2.加载ACSSgSlJs.arx之前请先加载KtCnCad.arx:。 二、运行 1.在命令行键入SgJs，回车，将出现程序的主界面。 2.界面说明 搜索分支：当用户需要从图面上提取数据时，点取搜索分支按钮，根据程序提示选取计算水管。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。 冷凝水量：当计算水管系统是冷凝水管系统时，该项可用，冷凝水管的水量是根据水管承担的负荷和用户设定的冷凝水量两者数据计算出来。 设备缺省水阻：风机盘管或者空调器的设备水阻，程序计算时会将此阻力计入到小计中去。 末端局阻系数：风机盘管或者空调器接管出一般还有阀门、过滤网等局阻系数，在此输入此局阻系数。相对于设备的水阻，此数值较小。 流量单位：根据用户选择不同的流量单位，显示的流量进行单位换算。
计算控制：程序在计算中根据用户选择的控制类型选取合适的管径。 控制数据设定：可以新建控制数据方案，可以更改已有的控制方案。 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。 3.使用说明 a．从图面上提取数据 单击搜索分支按钮 命令行提示： 命令: sgjs ESC返回 / 请选择要计算水管的远端: 选取要计算的水管的远端以后，程序返回到主界面。主界面如下： b．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） 单击打开按钮 从打开文件对话框从选取要计算的文件，确定即可。
c.对于控制数据设定按钮：单击此按钮，将会出现如下对话框： 在此对话框中，可以修改已有的方案，可以添加新的控制数据方案。 注意：默认方案是不可以修改和删除的。 单击新建方案按钮，会出现新建方案对话框： 提示用户数据新的方案名称。 注意：新方案名称不能和已有的方案名称同名。
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
智慧树知到《工程水力计算》章节测试含答案 第一章单元测试 1、水在标准状态下，密度是（）。 A.9800 kg/m3 B.1000 kg/m3 C.98kg/m3 D.1kg/m3 正确答案：1000 kg/m3 2、水银的容重是（）。 A.9.8KN/ m3 B.9800KN/ m3 C.133.3KN/ m3 D.13600KN/ m3 正确答案：133.3KN/ m3
3、连续介质概念提出者是（）。 A.欧拉 B.拉格朗日 C.谢才 D.曼宁 正确答案：欧拉 4、理想液体与实际液体最主要的区别是考虑不考虑（）。 A.惯性 B.万有引力 C.压缩性 D.粘滞性 正确答案：粘滞性 5、1升水的重量是（）。 A.9.8N B.9.8KN
C.1N D.1000N 正确答案：9.8N 6、1升水的质量是（）。 A.1kg B.1000kg C.9.8kg D.9800kg 正确答案：1kg 7、液体的基本特性是（）。 A.易流动 B.不易压缩 C.易结冰 D.连续介质 正确答案：易流动;不易压缩;连续介质
8、汽油的密度比水大。（） A.对 B.错 正确答案：错 9、静止的液体就是理想液体。（） A.对 B.错 正确答案：对 10、水利工程中一般不考虑水的表面张力特性。（） A.对 B.错 正确答案：对 第二章单元测试 1、一个工程大气压相当于（）m水柱高。 A.9.8
B.10 C.98 D.1000 正确答案：10 2、液体中某点的真空度为1m水柱，则该点的相对压强为（）。 A.9.8 kN/m2 B.-9.8kN/m2 C.1 kN/m2 D.-1 kN/m2 正确答案：-9.8kN/m2 3、图示容器中，液面压强与当地大气压的关系是（）。 A. B. C. D.
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
室内热水供暖系统的水力计算 本章重点 ? 热水供热系统水力计算基本原理。 ? 重力循环热水供热系统水力计算基本原理。 ? 机械循环热水供热系统水力计算基本原理。 本章难点 ? 水力计算方法。 ? 最不利循环。 第一节热水供暖系统管路水力计算的基本原理 一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式 当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦，就要损失能量；而当流体流过管道的一些附件 ( 如阀门、弯头、三通、散热器等 ) 时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量。前者称为沿程损失，后者称为局部损失。因此，热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用下式表示： Δ P ＝Δ P y + Δ P i ＝R l + Δ P i Pa 〔 4 — 1 〕 式中Δ P ——计算管段的压力损失， Pa ；
Δ P y ——计算管段的沿程损失， Pa ； Δ P i ——计算管段的局部损失， Pa ； R ——每米管长的沿程损失， Pa ／ m ； l ——管段长度， m 。 在管路的水力计算中，通常把管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。任何一个热水供暖系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。 每米管长的沿程损失 ( 比摩阻 ) ，可用流体力学的达西．维斯巴赫公式进行计算 Pa/m （ 4 — 2 ） 式中一一管段的摩擦阻力系数； d ——管子内径， m ； ——热媒在管道内的流速， m ／ s ； 一热媒的密度， kg ／ m 3 。 在热水供暖系统中推荐使用的一些计算摩擦阻力系数值的公式如下： ( — ) 层流流动 当 Re ＜ 2320 时，可按下式计算；
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）
N2 =$L$2-2*$M$2 Q2=$P$2/$N$2 R2=59.7/(2*Q2)^(8/7) 第一种情况 直段长度盘管长度密度P n k a b △Pg 情况1 3500 0 清水1006 1 0.001 0.0786 0.25 0.024 R5=(LOG10(P5)+3.93)/50 R6 S5=(1.75-LOG10(P5))/7 S6 T5=0.0003767*($O5/1000)^0.8*($Q5*1000)^0.2*($S$2/60)^1.8 T6 C16=PI()*(($A16-2*$B16)^2-$L$2^2)/4 C17 D16=36/3600/$C16 D17 G16=$O$5*($A16-2*$B16-$L$2)*$D16/$Q$5 G17 H16=(1/(2*(1.8*LOG10($G16)-1.53)))^2 H17 E16=2*$H$16*$L$5*$O$5*$D16^2/($A16-2*$B16-$L$2)/1000000 E17 F16 =2*$H$16*$L$6*$O$5*$D16^2/($A16-2*$B16-$L$2)/1000000 F17 G20=($O$6*$D16^(2-$P$6)*($A16-2*$B16-$L$2)^$P$6/($Q$6*12^($P$6-1)))*( 4*$P$6/(3*$P$6+1))^$P$6 H20=16/G20 E20=2*$H20*$L$5*$O$6*$D16^2/($A16-2*$B16-$L$2)/1000000 F20=2*$H20*$L$6*$O$6*$D16^2/($A16-2*$B16-$L$2)/1000000 G2=($S$2/60000)/(PI()*$N$2^2/4) H2=$O$5*$N$2*$G2/$Q$5 K2=H2*($N$2/2/1.3)^0.5 K3=H3*($N$2/2/1.441)^0.5
溢流坝水力计算说明书 基本资料见《任务指导书》 一、 按明渠均匀流计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线 （1） 由《资料》可知，坝址处河道断面为矩形断面 （2） 计算公式（按明渠均匀流计算，即谢才公式计算）： V=C Ri Q=AC Ri C=n 1 R 6/1 A=bn X=b+2h R= X A （3） 计算（五十年一遇Q 和一百年一遇Q 相对应的水深，采用迭代法计算 水深，即矩形断面迭代公式为：b h b i nQ h 5 /25 /3) 2()( += a 、迭代法计算五十年一遇 Q=12503m /s 的水深h 将已知数据代入公式（Q=12503m /s ，i=0.001,n=0.04，b=52m ）得： 52 )2.52() 001 .0125004.0( 5 /35 /3h h +?= 首先设水深h 01=0,代入上式，则得h 02=7.759,再将h 02代入上式得h 03=8.613,用同种方法可有：h 04=8.699,h 05=8.708,h 06=8.709,h 07=8.709,综上所述最后得h=8.709m. b 、用迭代法计算一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h 如a 所示，用同种方法可解得一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h=9.395m. (4)计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线 (图一):溢流坝剖面图
下游河道水位与流量关系计算表 （表一） （图二）
二、 确定溢流堰得堰顶高程并溢流面剖面 （1） 坝顶高程的确定（参考例8-5） a 、 坝上水头H 0计算: 3/2)2( 0g mB Q H σε= 计算：1、初步估算 H 0可假定H O ≈H,由于侧收缩系数与上游作用水头有关，侧可先假设侧收缩系数ε，求出H ，再校核侧收缩系数的值。因堰顶高程和水头H0未知，先按自由出流计算，取σ=1.0，然后再校核。由题意可知Q=12503m /s ,设ε=0.90，则; 3/2)8 .9285502.090.00.11250 (0??????=H =6.25(m) 2、计算实际水头H 。查课本教材8-13及8-14表得边墩形状系数为0.7，闸门形状系数为0.45，因825.60= b H <0,应按b H 0 计算。 ε=1-0.2[][]923.08 525 .645.0)15(7.02.0100)1(=???-+?-=-+nb H n k ξξ 用求得的ε近似值代入上式重新计算H 0 )(145.6)8 .9285502.0923.00.11250 (03/2m H =??????= 又因 0.10 实用堰水力计算公式
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 =
给水水力计算 1. 给水水力计算:1，根据轴测图最不利配水点，确定计算管路2，节点编号3，计算各管段的设计秒流量4，校核，将H与市政管网提供的水压比较 5.增压:水泵，气压给水设备 6.贮水设备:贮水池，吸水井，水箱 7.供水方式:1，直接给水方式，适用于室外给水管网的水量，水压在一天内均能满足用水要求的建筑;2，设水箱的给水方式，宜在室外给水管网供水压力周期性不足时采用;3，社水泵的给水方式，宜在室外给水管网的水压经常不足时采用;4，设水泵，水箱联合的给水方式，宜在室外给水管网压力低于或经常不满足建筑内给水管网所需的水压，且室内用水不均匀时采用;5，气压给水方式，宜在室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压，室内用水不均匀，且不宜设置高位水箱时采用;6分区给水方式，室外给水管网的压力只能满足建筑下层供水要求时;7，分质给水方式，只能用于建筑内冲洗便器，绿化洗车，扫除等用水。 8.高层建筑供水分区:垂直并联分区，H<100M，垂直串联分区，H>100M。 9.自动喷淋的两个设计要素:作用面积，设计喷水强度 10.屋顶试验消防栓作用:1，检查其他消火栓是否能工作;2，避免临近建筑火灾波及 11.自动喷水系统分类:1，湿式自动喷水灭火系统2，干式自动喷水灭火系统3，预作用喷水灭火系统4，雨淋喷水灭火系统5，水幕系统 12.管网水力计算方法:1，作用面积法2，特性系数法 13.水封:设在卫生器具排水口下，用来抵抗排水管内气压变化防止排水管道中气体窜入室内的一定高度的水柱。 14.充满度:管道当中水流的高度
15.自净流速:能边排冲洗杂质不致沉淀淤积的最小流速 水封破坏:因静态和动态原因造成存水弯内水封高度减少，不足以抵抗管道内允许的压力变化值时，管道内气体进入室内的现象叫做水封破坏。 存水弯:卫生器具排水管上或卫生器具内部设置的有一定高度的水柱，防止排水管内气体窜入室内的附件。 给水设计秒流量:建筑物内卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量通气系统:建筑内部排水管道内是水气两相流。为使排水管道系统内空气流通，压力稳定，避免因管道内压力波动使有毒有害气体进入室内，需要设置与大气相通的通气管道系统。 13.排水最小管径:DN50 特殊要求:DN75 14.通用坡度:条件允许时采用;最小坡度:管长非常长时或空间受限制 15.为什么排水系统采用通气设备:让有害气体排出，保证排水系统里水压稳定 16.为什么高层采用底层单排:防止底层卫生器具发生正压喷溅 17.一个排水当量:0.33L/S 18.排水系统的水力计算步骤:1，计算管路2，节点编号3 19.通气管道的设置方式:伸顶通气管，汇合通气管，结合通气管 20.中水:区别于上水、下水，指给类排水经过一定的物理处理、物理化学处理或生物处理，达到规定的水质标准，其标准低于生活饮用水水质标准，所以称为中水。 21.檐沟排水:建筑屋面面积较小，重力流 22.天沟排水:建筑屋面面积较大，重力半有压流 23.内排水:由雨水斗，连接管，悬吊管，立管，排出管，埋地干管和附属构筑物组成 24.热水组成:热媒系统，热水供水系统 25.热水分类:局部热水供应系统，集中热水供应系统，区域热水供应系统
“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
在《供热工程》P97和P115有下面两段话：可以看出对于单元立管平均比摩阻的选择需要考虑重力循环自然附加压力的影响，试参照下面实例，分析对于供回水温60/50℃低温热水辐射供暖系统立管比摩阻的取值是多少？
实例：
附件6.2关于地板辐射采暖水力计算的方法和步骤（天正暖通软件辅助完成） 6.2.1水力计算界面： 菜单位置：【计算】→【采暖水力】（cnsl）菜单点取【采暖水力】或命令行输入“cnsL”后，会执行本命令，系统会弹出如下所示的对话框。 功能：进行采暖水力计算，系统的树视图、数据表格和原理图在同一对话框中，编辑数据的同时可预览原理图，直观的实现了数据、图形的结合，计算结果可赋值到图上进行标注。 快捷工具条：可在工具菜单中调整需要显示的部分，根据计算习惯定制快捷工具条内容；树视图：计算系统的结构树；可通过【设置】菜单中的【系统形式】和【生成框架】进行设置； 原理图：与树视图对应的采暖原理图，根据树视图的变化，时时更新，计算完成后，
可通过【绘图】菜单中的【绘原理图】将其插入到dwg中，并可根据计算结果进行标注；数据表格：计算所需的必要参数及计算结果，计算完成后，可通过【计算书设置】选择内容输出计算书； 菜单：下面是菜单对应的下拉命令，同样可通过快捷工具条中的图标调用； [文件] 提供了工程保存、打开等命令； 新建：可以同时建立多个计算工程文档； 打开：打开之前保存的水力计算工程，后缀名称为.csl； 保存：可以将水力计算工程保存下来； [设置] 计算前，选择计算的方法等； [编辑] 提供了一些编辑树视图的功能； 对象处理：对于使用天正命令绘制出来的平面图、系统图或原理图，有时由于管线间的连接处理不到位，可能造成提图识别不正确，可以使用此命令先框选处理后，再进行提图； [计算] 数据信息建立完毕后，可以通过下面提供的命令进行计算； [绘图] 可以将计算同时建立的原理图，绘制到dwg图上，也可将计算的数据赋回到原图上； [工具] 设置快捷命令菜单； 6.2.2采暖水力计算的具体操作： 1.下面以某住宅楼为例进行计算：住宅楼施工图如下：
各种管道水头损失的简便计算公式
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） 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
长距离输水管道水力计算公式的选用 1． 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： g d v l h f 22 **=λ （1） 谢才（chezy ）公式： i R C v **= （2） 海澄－威廉（HAZEN-WILIAMS ）公式： 87 .4852.1852.167.10d C l Q h h f ***= （3） 式中h f ------------沿程损失，m 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/s 2 C----谢才系数 i----水力坡降； R ―――水力半径，m Q ―――管道流量m/s 2 v----流速 m/s C n ----海澄――威廉系数 其中大西公式，谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄－威廉公式影响参数较小，作为一个传统公式，在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中 ，与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2． 规范中水力计算公式的规定 3． 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
4． 公式的适用范围： 3．1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值的确定是水头损失计 算的关键，一般采用经验公式计算得出。舍维列夫公式，布拉修斯公式及柯列勃洛克（C.F.COLEBROOK ）公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。 舍维列夫公式的导出条件是水温10℃，运动粘度1.3*10-6 m 2/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 )Re 51 .27.3lg( 21 λ λ +?*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量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4000 水工隧洞水力计算 水工隧洞水力计算的内容，一般有：泄流能力计算、水头损失计算、绘制压坡线（有压流）、水面线的计算（无压流）。 1、泄流能力 水工隧洞泄流能力计算，分有压流和无压流两种情况。实际工程中，多半是根据用途先拟定隧洞设置高程及洞身断面和孔口尺寸，然后通过计算校核其泄流量。若不满足要求，再修改断面或变更高程，重新计算流量，如此反复计算比较，直至满意为止。 （1）有压流的泄流能力 有压流的泄流能力按公式（1）计算： 02gH A Q μ= (1) 式中Q ——泄流量； μ——流量系数； A ——隧洞出口断面面积； g ——重力加速度。 g H H 2200υ+ = 式中 H ——出口孔口静水头； g 22 0υ——隧洞进口上游行近流速水头。 流量系数μ随出流条件不同而略有差异，自由出流和淹没出流分别按公 式（2）和公式（3）计算： ∑∑???? ??+???? ??+= 222211i j i j j j A A R C gl A A ζμ (2) ∑∑???? ??+???? ??+???? ??= 22222 21i I I i J j A A R C gl A A A A ζμ (3) 式中 A ——隧洞出口断面面积； A 2——隧洞出口下游渠道过水断面面积； ζj ——局部水头损失系数； A j ——与ζj 相应流速之断面面积； L i 、A i 、R i 、C i ——某均匀洞段之长度、面积、水力半径和谢才 系数。 上述泄流能力计算公工适用于有压泄水隧洞，对发电的有压引水隧洞，其过流能力决定于机组设计流量，即流量为已知，要求确定洞径。 （2）无压流的泄流能力 无压泄水隧洞的洞身底坡常大于临界坡度，洞内水流呈急流状态，其泄流能力不受洞长影响，而受进口控制，若进口为深孔有压短管，仍可按公式(2)和公式(3)计算，而忽略其沿程水头损失（根号中的最后一项）。 表孔堰流进口的斜井式无压隧洞，其泄流能力由堰流公式计算： 2/30 2H g mB Q ε= (4) 式中 ε——侧收缩系数； m ——流量系数； B ——堰顶宽度（m ）； H 0——包括行近流速水头g 22 0υ的堰顶水头。 在《供热工程》P97和P115有下面两段话：可以看出对于单元立管平均比摩阻的选择需要考虑重力循环自然附加压力的影响，试参照下面实例，分析对于供回水温60/50℃低温热水辐射供暖系统立管比摩阻的取值是多少？ 实例： 附件6.2关于地板辐射采暖水力计算的方法和步骤（天正暖通软件辅助完成） 6.2.1水力计算界面： 菜单位置：【计算】→【采暖水力】（cnsl）菜单点取【采暖水力】或命令行输入“cnsL”后，会执行本命令，系统会弹出如下所示的对话框。 功能：进行采暖水力计算，系统的树视图、数据表格和原理图在同一对话框中，编辑数据的同时可预览原理图，直观的实现了数据、图形的结合，计算结果可赋值到图上进行标注。 快捷工具条：可在工具菜单中调整需要显示的部分，根据计算习惯定制快捷工具条容；树视图：计算系统的结构树；可通过【设置】菜单中的【系统形式】和【生成框架】进行设置； 原理图：与树视图对应的采暖原理图，根据树视图的变化，时时更新，计算完成后， 可通过【绘图】菜单中的【绘原理图】将其插入到dwg中，并可根据计算结果进行标注；数据表格：计算所需的必要参数及计算结果，计算完成后，可通过【计算书设置】选择容输出计算书； 菜单：下面是菜单对应的下拉命令，同样可通过快捷工具条中的图标调用； [文件] 提供了工程保存、打开等命令； 新建：可以同时建立多个计算工程文档； 打开：打开之前保存的水力计算工程，后缀名称为.csl； 保存：可以将水力计算工程保存下来； [设置] 计算前，选择计算的方法等； [编辑] 提供了一些编辑树视图的功能； 对象处理：对于使用天正命令绘制出来的平面图、系统图或原理图，有时由于管线间的连接处理不到位，可能造成提图识别不正确，可以使用此命令先框选处理后，再进行提图； [计算] 数据信息建立完毕后，可以通过下面提供的命令进行计算； [绘图] 可以将计算同时建立的原理图，绘制到dwg图上，也可将计算的数据赋回到原图上； [工具] 设置快捷命令菜单； 6.2.2采暖水力计算的具体操作： 1.下面以某住宅楼为例进行计算：住宅楼施工图如下： 给水管网水力计算基础-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 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/(2π==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 ＝-1.0ms ； ——当直径d>400mm ，经济流速v=~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。 表 自由水头Hz 值水工隧洞水力计算知识分享
采暖系统水力计算
给水管网水力计算基础
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