7　水力計(jì)算

7.1　一般規(guī)定

7.1.1　管道水力計(jì)算應(yīng)根據(jù)給定的管道布置、管徑、介質(zhì)流量及其參數(shù)計(jì)算管道的壓降和通流能力。

7.1.2　計(jì)算管道壓降應(yīng)考慮一定的裕量，可取計(jì)算壓降的5％～10％。

7.1.3　管子摩擦系數(shù)可按雷諾數(shù)Re及管壁相對粗糙度ε/Di查取（圖7.1.3），也可按下列規(guī)定確定：

1　雷諾數(shù)可按下式計(jì)算：

式中：Re——雷諾數(shù)；

ω——管內(nèi)介質(zhì)流速（m/s）；

Di——管子內(nèi)徑（m）；

γ——介質(zhì)運(yùn)動粘度（m2/s）；

μ——介質(zhì)動力粘度（Pa·s）；

ν——介質(zhì)的比容（m3/kg）。

水和水蒸氣粘度值應(yīng)按本規(guī)范附錄D的規(guī)定選取。

2　管壁相對粗糙度等于管子等值粗糙度ε與管子內(nèi)徑Di之比。在管內(nèi)介質(zhì)處于層流狀態(tài)時(shí)，各種管子的等值粗糙度可按本規(guī)范附錄D的規(guī)定選取。

3　管子摩擦系數(shù)也可按下列方法計(jì)算：

1）當(dāng)Re小于2320為層流區(qū)時(shí)，可按下式計(jì)算：

2）當(dāng)Re小于4000且大于2300為層流向紊流過渡的不穩(wěn)定區(qū)域時(shí)，可查取管子摩擦系數(shù)（圖7.1.3）。

3）當(dāng)Re小于且大于400為紊流光滑管區(qū)時(shí)，可按下式計(jì)算：

4）當(dāng)Re小于且大于為紊流粗糙管過渡區(qū)時(shí)，可按下式計(jì)算：

5）當(dāng)Re大于為紊流粗糙管平方阻力區(qū)時(shí)，可按下式計(jì)算：

7.1.4　管道總阻力系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算。

式中：ξt——管道總阻力系數(shù)；

λ——管道摩擦系數(shù)；

L——管道總展開長度，包括附件長度（m）；

∑ξ1——管道附件的局部阻力系數(shù)總和。

管道附件的局部阻力系數(shù)可按本規(guī)范附錄D的規(guī)定選取，計(jì)算時(shí)應(yīng)根據(jù)所用管件的具體情況選用。

7.1.5　管道系統(tǒng)的壓力損失應(yīng)包括直管的沿程阻力損失和管道組成件的局部阻力損失。對于管道的壓力損失，應(yīng)計(jì)及終端和始端的高度差引起的壓力損失，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1　在兩條阻力不同而管徑相同的并聯(lián)管道中，介質(zhì)流量的分配應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：

2　對于并聯(lián)管道（圖7.1.5-1），已知總流量qv，求各分管道中的流量可采取下列方法進(jìn)行計(jì)算：

1）根據(jù)管徑、長度和管道粗糙度假設(shè)通過管路1的流量；

2）由求出管路1的損失；

3）由求通過管路2及管路3的流量和；

4）假設(shè)總量流量qv按與的比例分配給各分管道，則各分管道的計(jì)算流量可按下列公式計(jì)算：

5）用計(jì)算流量qv1、qv2、qv3求取hf1、hf2、hf3以核對流量分配的正確性。計(jì)算結(jié)果應(yīng)使各分管道的損失差別在允許的誤差范圍內(nèi)。

3　對于先并聯(lián)后串聯(lián)管道（圖7.1.5-2）的總阻力系數(shù)，應(yīng)按下式計(jì)算：

式中：ξ1～3——1～3段管道總阻力系數(shù)；

ξ2～3——2～3段管道總阻力系數(shù)；

ξ3——3點(diǎn)處的阻力系數(shù)；

ξ3～4——3～4段管道總阻力系數(shù)。

4　先串聯(lián)后并聯(lián)的管道總阻力系數(shù)應(yīng)按式7.1.5-5計(jì)算，其中三通阻力計(jì)算與流動方式和支流與主流流量比有關(guān)，三通支流側(cè)的阻力系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算：

式中：ξb——支流側(cè)的阻力系數(shù)；

ξh——主流側(cè)的阻力系數(shù)。

5　當(dāng)管徑不同時(shí)，應(yīng)采用式7.1.5-7折算到計(jì)算管徑Di1下的阻力系數(shù)后才可使用式7.1.5-1和式7.1.5-5計(jì)算。

7.1.6　管內(nèi)介質(zhì)的流速和質(zhì)量流速應(yīng)分別按下列公式計(jì)算：

式中：——管內(nèi)介質(zhì)的質(zhì)量流速［kg/（m2·s）］。

7.1.7　管內(nèi)介質(zhì)的動壓力應(yīng)按下列公式計(jì)算：

或

式中：pd——管內(nèi)介質(zhì)的動壓力（Pa）。