一、水泵管道長管和短管

? ? ? ? 在管道系統(tǒng)中，局部水頭損失只占沿程水頭損失的10%以下，或管道長度大于1000倍管徑時，在水力計算中可略去局部水頭損失和出口流速水頭，稱為長管；否則稱為短管。在短管水力計算中應(yīng)計算局部水頭損失和管道流速水頭。

? ? ? ?

二、沿程水頭損失計算公式

? ? ? ? 1、達西公式（適用于圓管滿流）

? ? ? ? 式中：

? ? ? ? —沿程阻力系數(shù)；

? ? ? ? l—管道長度，m；

? ? ? ? D—管道內(nèi)徑，m；

? ? ? ? v—平均流速，m/s；

? ? ? ? g—重力加速度，m/s2

? ? ? ? 1）沿程阻力系數(shù)計算公式

? ? ? ?（ 1）柯爾勃洛克-齊恩公式

? ? ? ? （2）海曾-威廉(Hazen-Wllliams)公式

?海曾-威廉(Hazen-Wllliams)粗糙系數(shù)

? ? ? ? （3）柯爾勃洛克-懷特(Colebrook-White)公式

? ? ? ? 柯爾勃洛克-懷特公式適于各種紊流，是適用性和計算精度高的公式之。公式為：

? ? ? ? 式中：

? ? ? ? —沿程阻力系數(shù)；

? ? ? ? Re—雷諾數(shù)，Re=；

? ? ? ? D—管道內(nèi)徑，m；

? ? ? ? V—平均流速，m/s；

? ? ? ? e—管壁當(dāng)量粗糙度，m；

? ? ? ? ν—運動粘度，m2/s
? ? ? ? （4）

? ? ? ? 適于紊流區(qū)包括水力光滑區(qū)、過渡區(qū)（又稱紊流過渡區(qū)）和阻力平方區(qū)。

? ? ? ? （5）管壁粗糙度

常用管材內(nèi)壁當(dāng)量粗糙度e?

某些工業(yè)管道的對粗糙度

管壁材料對粗糙度(ε)無縫黃銅管、銅管及鉛管0.01～0.05新的無縫鋼管或鍍鋅管0.1～0.2新的鑄鐵管0.25～0.42具有輕度腐蝕的無縫鋼管0.2～0.3具有顯著腐蝕的無縫鋼管0.5以上舊的鑄鐵管0.85以上焊接鋼管0.33干凈玻璃管0.0015～0.01橡皮軟管0.01～0.03接頭平整的水泥管0.33

?常見管道的平均對粗糙度?

管壁材料平均對粗糙度e干凈鋼、鋁管0.0015～0.01新無縫鋼管0.04～0.17精制鍍鋅鋼管0.25水泥管0.33普通鍍鋅鋼管0.39普通鑄鐵管0.25～0.42玻璃管0.0015～0.01橡皮管0.01～0.03混凝土管0.8～9.0

Oughness values k for various materials?

Materials?k?(mm)Smooth?pipes?of?plastic,?glass,?copper,?brass;?drawn,?extruded,?ground?finished0.002Seammless?steel?pipes,?asbestos?cement?pipes0.05Welded?steel?pipes,?new0.05～0.1Welded?steel?pipes,?corroded0.15～0.2Spun?concrete?pipes,?stoneware?pipes,?new?cast-iron?pipes0.2

各種壁面當(dāng)量粗糙度

管道種類加工及使用情況Δ(mm)玻璃、銅
鉛管、鋁管新的、光滑的、整體拉制的0.001～0.01
0.0015～0.060.005
0.03無縫鋼管1.?新的、清潔的、敷設(shè)良好的
2.?用過幾年后加以清洗的、涂瀝青的、輕微腐蝕的、污垢不多的0.02～0.05
0.15～0.30.03
0.2焊接鋼管和鉚接鋼管1?小口徑焊接鋼管（只有縱向焊縫的鋼管）
1.1?清潔的
1.2?經(jīng)清洗后銹蝕不顯著的舊管
1.3?輕度腐蝕的舊管
1.4?中等腐蝕的舊管
2?大口徑鋼管
2.1?縱縫和橫縫都是焊接的?
0.03～0.1
0.1～0.2
0.2～0.7
0.8～1.5
?
0.3～1.0?
0.05
0.15
0.5
1.0
?
0.7鍍鋅鋼管1?1?鍍鋅面光滑潔凈的新管
2?鍍鋅面般的新管
3?用過幾年的舊管0.07～0.1
0.1～0.2
0.4～0.7?
0.15
0.5鑄鐵管2?1?新管
3?2?涂瀝青的新管
4?3?涂瀝青的舊管0.2～0.5
0.1～0.15
0.12～0.30.3
?
0.18混凝土管及鋼筋混凝土管5?1?無抹灰面層
6?1.1?鋼模板，施工質(zhì)量好，接縫平衡
7?1.2?木模板，施工質(zhì)量般
8?2?有抹灰面層并經(jīng)抹光
9?3?有噴漿面層
10?3.1?表面用鋼絲刷過并經(jīng)仔細(xì)抹光
11?3.2?表面用鋼絲刷刷過，但未經(jīng)抹光?
0.3～0.9
1.0～1.8
0.25～1.8
?
0.7～2.8?
0.7
1.2
0.7
?
1.2
8.0橡膠軟管12?
0.03

某些管道表面的平均對粗糙度Δ值?

管壁表面特征Δ，mm管壁表面特征Δ，mm清潔無縫鋼管、鋁管0.0015～0.01新鑄鐵管0.25～0.42新精制無縫鋼管0.04～0.15普通鑄鐵管0.50～0.85通用輸油管0.14～0.15生銹鑄鐵管1.00～1.50普通鋼管0.19結(jié)水垢鑄鐵管1.5～3.0涂瀝青鋼管0.12～0.21光滑水泥管0.3～0.8普通鍍鋅鋼管0.39粗糙水泥管1～2舊鋼管0.5～0.6橡皮軟管0.01～0.03

Equivalent uniform roughness k for pipes?

Commercial?pipe?(new)?materialEquivalent?unifrom?roughness,?k,?of?the?aurfaceGlass,?drawn?vbrass,?copper?or?leadSmoothSteel0.05Asphalted?cast?iron0.12Galvanized?iron0.15Cast?iron0.25Concrete0.3?to?3.0Riveted?steel1.0?to?10.0

? ? ? ? 編者注：上述e、、k、的意義與GB/T 1031中的相同。

? ? ? ? （6）流態(tài)和摩擦系數(shù)

? ? ? ? 1>舍維列夫公式

? ? ? ? 舍維列夫公式適于舊鑄鐵管和舊鋼管滿管紊流，常用于給水管道水力計算，公式為：

流態(tài)摩擦系數(shù)≥9.2105?(1/m)阻力平方區(qū)
＜9.2105?(1/m)紊流過渡區(qū)

? ? ? ? 謝維列夫公式適于新鋼管滿管紊流。公式為：

流態(tài)摩擦系數(shù)
水力光滑區(qū)
＜2.4105?(1/m)紊流過渡區(qū)
≥2.4105?(1/m)阻力平方區(qū)

? ? ? ?2>常用計算水力摩阻的經(jīng)驗公式

? ? ?3>

? ? ? ? 流態(tài)名詞說明

? ? ? ? （2）Strickler method

Strickler k1 values

Materialsk1Steel?pipes

Heavily?corroede60
Moderately?corroded85
Welded,?new95
Smooth≥100Plastic?pipesPipes?with?asphalt?or?cement?mortar?surfacingConecrete?pipes

Cast?in?steel?shuttering90～100
Cast?in?timber?shuttering65～70Penstocks
(55)～85～(95)

? ? ? ? （3）海曾-威廉公式

? ? ? ? 1>Hazen and Williams method?

Hazen and Williams roughness values C for circular-section pipoes

CExtremely?smooth?pipelines140Very?smooth?pipelines130Concrete?pipes120New?steel?pipes?(riveted)?and?tiled?channels110Normal?castr?pipes,?10-year-okd?steel?pipes?and?old100Very?rough?pipelines60

? ? ? ? 2>

海曾-威廉(Hazen-Wllliams)系數(shù)

管道材料Ch管道材料Ch塑料管、內(nèi)襯（涂）塑管140銅管、不銹鋼管130內(nèi)襯水泥、樹脂的鑄鐵管130普通鋼管、鑄鐵管100

海曾-威廉(Hazen-Wllliams)系數(shù)

管道材料CHW管道材料CHW鑄鐵管100襯水泥鑄鐵管120碳鋼管112玻璃纖維增強塑料管150

海曾-威廉(Hazen-Wllliams)系數(shù)C

管道材料AgeSize,?inCWelded?steelAny?age12?and?over
8
4120
119
118Concrete?or?concrete-lined?Large?sizes,?good?workmanship,?steel?forms
Large?sizes,?good?workmanship,?wooden?forms
Centrifugally?spun140
120
135

?

? ? ? ? （4）舍維列夫公式2?

? ? ? ??（5）

? ? ? ? f, m, b值見下表：

管道種類fmb混凝土管1.74910625.33舊鋼管、舊鑄鐵管6.251051.95.1石棉水泥管1.4551051.854.879硬塑料管0.94871051.774.77鋁質(zhì)管及鋁合金管0.8611051.744.74地面鋪設(shè)移動軟管hf值為硬塑料管的1.1～1.5倍

? ? ? ??

三、沿程水頭損失計算公式的適用范圍

? ? ? ? 1）海曾-威廉公式適用于較光滑的管道，特別是當(dāng)e≤0.25 mm (CW≥130)時，該公式較其他公式有較高的計算精度；

? ? ? ? 2） 舍維列夫公式在1.0≤e≤1.5 mm之間給出了令人滿意的結(jié)果，這說明建立舍維列夫公式時試驗所用舊鑄鐵管或舊鋼管的當(dāng)量粗糙度在1.0～1.5 mm之內(nèi)，這正是舊金屬管道常見的粗糙度范圍。因此，對通常條件下的舊金屬管道，選用舍維列夫公式具有較好的實用效果。但是，由于舍維列夫公式?jīng)]有考慮管壁粗糙程度的影響，對于管壁光滑或特別粗糙的管道，是不適用的。

? ? ? ? 3）柯爾勃洛克-懷特公式適于各種紊流，是適用性和計算精度高的公式之。