管道内压力和流速的关系

1、.管道内压力和流速的关系 一般计算管线的需求，主要在于求取流体在管内的流量与管径大小。这个结果从流体力学的 Energy equation Bernoullie equation 等可以计算一个参考值。 吾等更进一步，藉 Hazen & Williams equation Darcy & Weisback equation Colebrook & White 等更精确的计算出管道中流量、流速、摩擦损失、管内径这四个关系之间的相互变化。而Moody diagram，Nomogram，或Nomograph就是以图表阐释管道中流量、流速、摩擦损失、管内径这四个关系而省去复杂的

2、数学计算。 楼主所提昰管内径、流量、流速三个已知数，需要求未知数压力。 四个参数，三个已知，另一个参数当然没有问题。问题再于你对流体力学的造诣 与功力了！欲对管道的水利或水力计算熟练，唯有流体力学的应用一途。给排水课程的基础训练向来没有在流体力学与工程数学加强，是很可惜的！ 下面的数学计算式是解问题之钥： 4660 a (1) 1 K×Di E×t a 压力速度 wave velocity m/s E 塑料管的弹性系数 modulus of elasticity of the pipe ，Mpa K 流体的挫曲系数 fluid bulk modulus，Mpa T 管厚度

3、wall thickness ，mm Di 管内径 pipe inside diameter ，mm 因为 DR Di t 所以 a 4660 .(2) 1 + k/E (DR-2) P = a V 2.31 × g x 0.03(3) P 管内水压力 bar g 重力加速度 m/s2 V 管内水速 m/s 对PVC管而言， E=27.58Kbar K=20.69Kbar DN80PVC.DR=Di/t 从方程式(2)，先计算出a 值。 从方程式(3)，再计算出P值。 速度与压力均为向量，mv是动量，是压力之源。 从波动速度可以计算出速度压力，亦即P值。 你在DN80时,速度4.4m

4、/s，利用方程式(2)，你的水压力就计算出来了。 祝你学习愉快，你可以发现数学式很简单的。Q=Uc*SQRT(2gH），v=Uc*SQRT(2gH），但此公式仅为理论计算，需要市政管网压力恒定，这显然不现实。可靠的做法是按Q=*v,流速取1-2m/s.你直接按照“能流方程”，水头损失如何计算？ 按“短管自由出流”计算，Q=Uc*(2gH）的平方根 Uc=1/（a+*l/d+）的平方根 a=1 =0.0025 沿程阻力系数取0.5+0.3+1-出口+一个弯头+一个闸阀 水箱液面与管端高差取2米，管长取5米，管道计算内径0.068m 计算结果：Q=0.013m3/s=47.3m3/h v=Q/=3

5、.58m/s 这个理论流速好像很大啊! 伯诺里能量方程演化成：H=v*v/2g+hw（H为水箱水面与管道出口的静水位差z2-z1，原方程两边的p/均为0，hw为沿损+局损）。 按管道自由出流公式：Q=*A*sqrt(2gh)，=1/(sqrt(1+*l/d+),如冰先生所述，=0.5+0.3+1，但=0.025，而不是0.0025，计算如下：满宁公式C=(1/n)*(R的1/6次方)，取n=0.009（塑料管），R=(1/4)*0.068，C=56.54,=8g/(C*C)=0.025。 若水箱水面与管道出口高差2米，管长取5米，管道计算内径0.068m， 则=0.46，Q=0.0105 立方

6、米/秒=37.65立方米/小时，管道出口流速v=2.89m/s。 若水箱水面与管道出口高差10米，管长取15米，管道计算内径0.068m， 则=0.35，Q=0.0178 立方米/秒=64.08立方米/小时,管道出口流速v=4.90m/s（用塑料管已处于临界冲刷强度）。 胡思乱想先生把放空管竖向延长的9m（本例计算延长了8m）,不光克服了hw，剩余的势能转化成了动能v*v/2g，管道出口流速v变大了。 当然，以上计算所得流量、流速均为刚放水的初始流量、流速，随着水箱水面的下降，水箱水面与管道出口的静水位差H每时每刻在减小，其出水流量、流速也在减小。具体计算需根据实际情况中的水箱断面，求出液位下

7、降与时间之间的微分关系，按H=v*v/2g+hw方程列式积分可求出最大流量、平均流量、放空时间等各种参数，用的是不算难的高等数学知识。 by先生，泵房内潜水泵流量不妨参照水池刚放水的初始流量，此流量最大。短管流量公式是有条件的，即不能忽略局部水头损失和流速水头，一般适用于（a+）*l/d*5%。短管流量公式考虑局部损失，而长管计算时可忽略局部损失，若长管计算时也考虑了局部损失（系数），应更精确，另，出水管由20m改为0.5m时，值增加并不特别显著，它是一个平方根的倒数。 by先生所给20m为进水管长度，此处用不上（出于安全，不再考虑进水的水头损失，而直接用25m恒压水头），计算如下：出水管按0.5m计，镀锌钢管n=0.012，=1（进水）+1（闸阀）+5×0.3+1（出水）=4.5， C=(1/n)*(R的1/6次方)=45,=8g/(C*C)=0.0387，=1/(sqrt(1+*l/d+)=0.419。则按Q=*A*sqrt(2gH)=0.073立方米/秒=262立方米/小时，流速v=9.27米/秒。此情况类似于