近期有客户咨询PVC给水管的水头损失与流量计算问题,这也是很多用户比较关心的问题,现将具体的计算方法说明如下:
水头损失的概念
水头损失是指水流在运动过程中单位重量液体的机械能的损失。在给水管道的输水过程中,由于摩擦、弯曲以及阻力等因素的影响,管道运动中的水流速度会减慢,从而导致水头损失, 用XX米表示(单位)。具体影响水头损失的几个因素如下:
1. 管径:管径越大,摩阻系数越小,摩擦损失也会越小,水头损失也就越小。
2. 水流速度:水流速度越大,水头损失越大。
3. 管道材质:管道材质的摩擦系数和阻力系数不同,也会影响水头损失的大小。
4. 管道弯曲和倾斜:管道弯曲和倾斜越多,水头损失也就越大。
(1)水头损失:
PVC供水管线因直线配管长度,管内水的流速所产生的摩擦水头损失可由Darcy-Wisbach计算公式得出:
h =λ‧ℓ / d‧V2 /2g … ①
式中: h:损失之水头 ……… (m)
λ:摩擦系数
ℓ:配管之长度 ………(m)
d:管材内径 ………… (m)
V:流速……………… (m/sec)
g:重力加速度… (9.8m/sec2)
I = h / ℓ(动水坡度)……②
由 ①、② 式,可获得
V = ( 2g )0.5‧λ-0.5‧I 0.5‧d 0.5 … ③
流量的概念
流量是指单位时间内流经封闭管道的流体量,供水管道的流量通常与采用管材的外径以及配管的长度、水压、和流速等有密切的关系,具体计算公式如下:
(2)流量计算Q(m3/sec):
Q =π/4 (2g) 0.5λ-0.5‧d 2.5‧ I 0.5 … ④
= 34.711λ-0.5‧d 2.5‧I 0.5
由④式:34.711λ-0.5 = C(流量系数)
TW流量计算公式:
Q = C‧d 2.72‧ I 0.54
(适用于63mm以下小口径)
流量系数:C = 215
W&H流量计算公式:
Q = 0.2785C‧d 2.63‧I 0.57
(适用于75mm以上管材)
流量系数:C=140
(3)如以Pump(泵浦)之打水产生压力时,其I值之计算如下:
I = h / ℓ
式中之h值:Pump打水之压力,每1kgf/cm2,其h值(水头)为10m。
如果Pump之压力(打水压力)有7.5kgf/cm2时,则h值(水头)为75m。
(4)自来水管之流量与管径、配管长度、水头(水压)、流速等有密切的关系,上列各种条件如有未知项目,当可由其他已知条件加以计算获得,以达到管线设计之目的。
通过上述计算公式,如有未知条件,当可由其他已知条件加以计算获得,以达到管线设计之目的。但为了管线设计上的方便、迅速与精确,现提供大家如下两图。以对照方式即可求出未知条件,如水头损失、流量、管径、流速等四个条件中有两个为已知,则可对照求出另外两个未知条件。
通过以上介绍,相信大家对水头损失与流量的计算有了一个基本的了解,如果大家需要详细了解PVC管的水头损失与流量的关系,具体可以参阅公司印制的聚氯乙烯塑胶硬质管《产品介绍及施工规范》P70-72页或登录新航娱乐塑胶有限公司官网(www.xinfuyuanjs.com)技术支持栏位了解更多施工知识内容。