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了解这一点,对选配管子是有用的已知流量,选择某速,由公式(4-6)可计算出所需管子的直径。四、管道内压力损失流体在管道内流动时,沉体与管壁摩擦力和液体各层之间的摩擦力,产生流体在管道内的流动阻力;克服阻力做功,引起损耗。在水力学中,管道内摩擦阻力损失用水头损失沿程水头损失、局部水头损失来表述。对某一液流系统而言,管道水头损失等于各段的沿程水头损失与局部水头损失之和(一)四大管道水头损失引起液体损失的根本原因是流体与管壁的摩擦力和液体具有的粘滞性。由于粘滞性的存在,液体在流动过程中各层之间就会产生液流阻力,液流克服阻力做功,引起部分机械能的损失,即液流损失。单位重量液体的损失即称为管道水头损失,用h表示(二)沿程水头损失液流各层之间出现的摩擦阻力,因为它分布液流的整个流程上,故又称为沿程阻力。液流克服沿程阻力而引起的单位重量液体的水头损失称为沿程水头损失,用h表示,例如,等直径管中的水流就表现为沿程水头损失。
管道内沿程水头损失管道内沿程水头损失可按下式计算,也可查水力表确定液流局部边界的急剧改变所引起的阻力,例如,由于管道断面突然放大引起液体的急剧变形,加剧液体相互摩擦和碰撞而导致的附加阻力,成为局部阻力。单位重量液体克服局部阻力做功而引起的水头损失称为局部水头损失,用h表示。例如,通过管道进口、突然放大突然收缩、弯段及阀门的水流等表现为局部水头损失。h1的计算为估算值,对生活给水管网局部水头损失取沿程水头损失的25~30,生产取20(1)以聚丙烯塑料管道为例若已知管道系统设计流量Q管的外径D,可按式(4-7)计算流速V,但计箅水力坡度i就比较麻烦,为计箅方便,人们事先给出若干组Q,d,然后按式(4-13),式(4-14)计算结果,制成计算图或计算表,称为水力计算图和水力计算表。若已知流量Q,管道设计压力P,管系列S从表中或图中可查流速V和1000(2)综上所述,计算管道系统的水头损失有三种方法:公式计算、查计算图或计算后两种方法是建立在公式法基础上的。各种四大管道的水力计算表或水力计算图的使用方法在以后各章节中加以说明六、经济流速的设计设计管道系统基本要求是选择能满足系统流量条件下的管道口径,即经济流速。同时其管壁厚度足以承受系统的压力并能在给定温度下保证在使用寿命期限内运行此
设计选择管子的过程,就是匹配与平衡管子内径和管壁厚度,达到在设计压力下有佳流量,而综合成本又低。为了达到上述目的,反复对比分析,选择管网系统经济流速从管道系统流量流速、压力损失公式中我们可以看出以下几点,对我们设计和选择管网佳流速是有益的:(1)流量一定时,管子内径大,流速低,压力降也就小;反之,内径小,流速就高,压力降(2)在同速条件下,较大内径管子比较小内径管子的压力降小(3)在满足流量要求条件下,以佳流速确定管径后,要注意系统的压力降不能超过管道的额定压力,同时选择泵的压力超过系统的压力降,但不能超过所选管子压力等级膨胀力或收缩力。如果管道系统在热胀冷缩时不能仲缩,产生的内应力超过屈服强度甚至抗拉强度,管道系统将遭到破坏。这个问题是设计和安装管道工程中充分重视和考虑的问题。这些设计参数和控制四大管道热胀与冷缩的方法应当写人施工、安装说明中管道的轴向变形及线膨胀系数的管道,因温差会引起轴向变形,即轴向伸长或收缩。其变形量可用下式计算自然补偿时,利用折角管段的悬臂位移,吸收管道自固定点起到转弯处的伸缩变形,该对应的转弯管段称为臂,用L表示。
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