同济大学：《给水排水管网系统》课程PPT教学课件（第四版）第3章 给水排水管网水力学基础

国 《给水排水管网系统（第四版）》教学课件 半国建统业热旅格 第3章给水排水管网水力学基础 00mT传直可

《给水排水管网系统 给水排水管网系统(第四版)》教学课件 第3章 给水排水管网水力学基础

奥 《给水排水管网系统第四版)》教学课件 李喻建统上业脸版松 3.1给排水管网水流特征 3.1.1流态分析 层流：Re4000(给排水管网一般按紊流考虑) 阻力平方区（粗糙管区）h∝v2(管径D较大或管壁较粗糙) 2.紊流 过渡区hcv2~2(管径D较小或管壁较光滑) 水力光滑区 hocyl.75 给水排水管网中，流速般在0.5~1.5m/5之间，管径多在0.1~1.0m之间，水温一般在5~25℃之间，水的动 力粘滞系数在1.52~0.89×10-6m2/5之间，水流雷诺数约在33000~1680000之间，处于紊流状态。 计算表明，给水排水管网中，阻力平方区与过渡区的流速界限在0.6~1.5/s之间，过渡区与光滑区的流速界 限侧在0.1/s以下。多数管道的水流状态处于紊流过渡区和阻力平方区，部分管道因流速很小而可能处于紊 流光滑管区，水头损失与流速的1.75~2.0次方成征比

《给水排水管网系统 给水排水管网系统(第四版)》教学课件 3.1 给排水管网水流特征 3.1.1 流态分析 1.流态൞ 层流：Re 4000（给排水管网一般按紊流考虑） 2.紊流 ൞ 阻力平方区（粗糙管区） h∝v 2（管径D较大或管壁较粗糙） 过渡区 h∝v 1.2～2（管径D较小或管壁较光滑） 水力光滑区 h∝v 1.75 给水排水管网中，流速一般在0.5~1.5m/s之间，管径多在0.1~1.0m之间，水温一般在5~25℃之间，水的动 力粘滞系数在1.52~ 0.89×10-6m2/s之间，水流雷诺数约在33000～1680000之间，处于紊流状态。 计算表明，给水排水管网中，阻力平方区与过渡区的流速界限在0.6~1.5m/s之间，过渡区与光滑区的流速界 限则在0.1m/s以下。多数管道的水流状态处于紊流过渡区和阻力平方区，部分管道因流速很小而可能处于紊 流光滑管区，水头损失与流速的1.75~2.0次方成正比

国 《给水排水管网系统（第四版》教学课件 半国建统业点旅社 Moody Diagram 0 Tramtion Region 005 0.X 0.0 0.0g 00 0.02 0.015 00 0.005 Relative Laminar FTou 0002 002 000 Material 5x10 00 2x10 Complete turbulence 10-4 001 10- Friction Facto=高△P 5x10 10 10 10 Reynolds Number,Re=ev

《给水排水管网系统 给水排水管网系统(第四版)》教学课件

到 《给水排水管网系统第四版》教学课件 李喻建统上业胺粒社 3.1.2恒定流与非恒定流 由于用水量和排水量的经常性变化，给水排水管道中的 流量和流速随时间变化，水流经常处于非恒定流（又称非稳 定流)状态。但是，非恒定流的水力计算比较复杂，在管网 工程设计和水力计算时，一般按恒定流（又称稳定流）计算

《给水排水管网系统 给水排水管网系统(第四版)》教学课件 3.1.2 恒定流与非恒定流 由于用水量和排水量的经常性变化，给水排水管道中的 流量和流速随时间变化，水流经常处于非恒定流（又称非稳 定流）状态。但是，非恒定流的水力计算比较复杂，在管网 工程设计和水力计算时，一般按恒定流（又称稳定流）计算

国 《给水排水管网系统（第四版）》教学课件 半国建统业长旅社 3.1.3均匀流与非均匀流 给水排水管网中的水流参数随时间变化，也随空间变化。 特别是明渠流或非满管流，通常都是非均匀流。 对于满管流，长距离等截面满管流为均匀流。对于非满管 流或渠流，只要长距离截面不变，也可近似为均匀流，按沿 程水头损失公式计算。 对于短距离或特殊情况下的非均匀流动，运用水力学理论 按缓流或急流计算

《给水排水管网系统 给水排水管网系统(第四版)》教学课件 3.1.3 均匀流与非均匀流 给水排水管网中的水流参数随时间变化，也随空间变化。 特别是明渠流或非满管流，通常都是非均匀流。 对于满管流，长距离等截面满管流为均匀流。对于非满管 流或渠流，只要长距离截面不变，也可近似为均匀流，按沿 程水头损失公式计算。 对于短距离或特殊情况下的非均匀流动，运用水力学理论 按缓流或急流计算

奥 《给水排水管网系统第四版》教学课件 事国建统上业底版社 3.1.4压力流与重力流 (1)压力流：hf∝n、I、V;与管道埋深(H)、管道坡 度（I)无关（压能克服水流阻力) (2)重力流：靠水的位能克服

《给水排水管网系统 给水排水管网系统(第四版)》教学课件 (1) 压力流：hf∝n、l、v；与管道埋深（H）、管道坡 度（I）无关（压能克服水流阻力） (2) 重力流：靠水的位能克服 3.1.4 压力流与重力流

国 《给水排水管网系统（第四版）》教学课件 半国建统业长旅热 3.1.5水流的水头与水头损失 (1)水头是指单位重量的流体所具有的机械能 (2)水头损失：流体克服流动阻力所消耗的机械能（沿 程、局部) H=Z+P/y+v2/2g 1 2 ->> 2 2 ,忽略 位置水头 压力水头 流速水头

《给水排水管网系统 给水排水管网系统(第四版)》教学课件 （1）水头是指单位重量的流体所具有的机械能 （2）水头损失：流体克服流动阻力所消耗的机械能(沿 程、局部） H＝Z＋P/γ＋v 2/2g Z+ P γ >> v 2 2g ,忽略v 2 2g 位置水头 压力水头 流速水头 3.1.5 水流的水头与水头损失

到 《给水排水管网系统第四版)》教学课件 李喻建统上盐长版松 3.2管渠水头损失计算 3.2.1沿程水头损失计算 ◆管渠沿程水头损失用谢才公式： y=CRi i= (m) C2R C2R ◆圆管满流，沿程水头损失也可以用达西-韦伯公式表示： hr=元- 1v2 D2g C、入与水流流态有关，一般采用经验公式或半经验公式计算

《给水排水管网系统 给水排水管网系统(第四版)》教学课件 3.2.1 沿程水头损失计算 ◆ 管渠沿程水头损失用谢才公式: C R v v C Ri i 2 2 = = (m) 2 2 l C R v h il f = = 3.2 管渠水头损失计算 ◆ 圆管满流，沿程水头损失也可以用达西-韦伯公式表示： g v D l hf 2 2 =  C、λ与水流流态有关，一般采用经验公式或半经验公式计算

风 《给水排水管网系统（第四版》教学课件 半面走统北点款社 (1)柯尔勃洛克-怀特公式 适用：各种紊流，是适应性和计算精度最高的公式 简化公式： =-17.7lg e C C=-17.71g14.8R e 4.462 C 14.8R 3.53R R087 或： 2 e 2.51 e+ 4.462 3.7D'R√元 0R0875

《给水排水管网系统(第四版)》教学课件 （1）柯尔勃洛克－怀特公式 适用：各种紊流，是适应性和计算精度最高的公式 或： 简化公式： ) 4.462 1 4.8 1 7.7 lg( 0.875 Re R e C = − + ) 4.462 3.7 2lg( 1 0.875 D Re e = − + 

到 《给水排水管网系统第四版)》教学课件 米面建统上业脸版松 (2)海曾-威廉公式 适用：较光滑圆管满流紊流（给水管道） 13.16gD0.13 C852q0.148 式中：q—一流量，m3s; Cw一一海曾一威廉粗糙系数。 10.67g852 适用于：=0.9m/s的阻力 C1852D487 平方区，若偏离该区域时 ,应对Cw值进行修正

《给水排水管网系统(第四版)》教学课件 适用：较光滑圆管满流紊流（给水管道） （2）海曾－威廉公式 适用于：V=0.9m/s的阻力 平方区，若偏离该区域时 ，应对Cw值进行修正