壓力管道的水力計算和直徑的確定_第1頁
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文檔簡介

1、壓力管道的水力計算和經(jīng)濟直徑的確定 一、水力計算 壓力管道的水力計算包括恒定流計算和非恒定流計算兩種。 （一）恒定流計算 恒定流計算主要是為了確定管道的水頭損失。管道的水頭損失對于水電站裝機容量的選擇、電能的計算、經(jīng)濟管徑的確定以及調(diào)壓室穩(wěn)定斷面計算等都是不可缺少的。水頭損失包括摩阻損失和局部損失兩種。 1、摩阻損失 管道中的水頭損失與水流形態(tài)有為。水電站壓力管道中的水流的雷諾數(shù)Re一般都超過3400，因而水流處于紊流狀態(tài)，摩阻水頭損失可用曼寧公式或斯柯別公式計算。 曼寧公式應(yīng)用方便，在我國應(yīng)用較廣。該公式中，水頭損失與流速平方成正比，這對于鋼筋混凝土管和隧洞這類糙率較大的水道是適用的。對于鋼

2、管，由于糙率較小，水流未、能完全進人阻力平方區(qū)，但隨著時間的推移，管壁因銹蝕糙率逐漸增大，按流速平方關(guān)系計算摩阻損失仍然是可行的。曼寧公式因一般水力學(xué)書中均可找到，此處從略。 斯柯別根據(jù)198段水管的1178個實測資料，推薦用以下公式計算每米長鋼管的摩阻損失(13-1式中a-水頭損失系數(shù)，焊接管用0.00083。為考慮水頭損失隨使用年數(shù)t的增加而增大的系數(shù)，清水取K0.01，腐蝕性水可取K0.015。 2.局部損失 在流道斷面急劇變化處，水流受邊界的擾動，在水流與邊界之間和水流的內(nèi)部形成旋渦，在水流質(zhì)量強烈的混摻和大量的動量交換過程中，在不長的距離內(nèi)造成較大的能量損失，這種損失通常稱為局部損失

3、。壓力管道的局部損失發(fā)生在進口、門槽、漸變段、彎段、分岔等處。壓力管道的局部損失往往不可忽視，一尤其是分岔的損失有時可能達到相當(dāng)大的數(shù)值。局部損失的計算公式通常表示為系數(shù)可查有關(guān)手冊。 （二）非恒定流計算 管道中的非恒定流現(xiàn)象通常稱為水錘。進行非恒定流計算的目的是為了推求管道各點i的動水壓強及其變化過程，為管道的布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計和機組的運行提供依據(jù)。非恒定流計算的內(nèi)容見第九章。 二、管徑的確定 壓力管道的直徑應(yīng)通過動能經(jīng)濟計算確定。在第七章中我們已經(jīng)研究了決定渠道和隧洞經(jīng)濟斷面的方法，其基本原理對壓力管道也完全適用，可以擬定幾個不同管徑的方案，進行譽比較，選定較為有利的管道直徑，也可以將某些條件加以簡化，推導(dǎo)出計算公式，直接求解。在可行性研究和初步設(shè)計階段，可用以下彭

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