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管道系统性能曲线

发布日期:2021-01-01 08:18:32浏览量:983

我们知道,水流经过管道时,一定存在管道水头损失,特别是弯头越多损失越大。其值为:

∑h = ∑hf+∑h₁       (式45)

式中
∑hf —— 管道中摩阻损失之和;
∑h₁ —— 管道中局部损失之和。

对于管道系统布置已经定局后则管道长度(ι)、管径(D)、比阻(A)以及局部阻力系数 ξ 等都为已知数。具体计算时可查阅给排水设计手册中“管渠水力计算表”。

1、采用水力坡降 i 公式时:

对于钢管: ∑hf = ∑ik₁l

式中
k₁ —— 为钢管壁厚不等于 10mm 引入的修正系数。

对于铸铁管: ∑hf = ∑il

2、采用比阻 A 公式时:

对于钢管: ∑hf = ∑Ak₁k₃lQlᵢ²

式中
k₁ —— 由钢管壁厚不等于 10mm 引入的修正系数。
k₃ —— 由管中平均流速小于 1.2m/s 引入的修正系数。

对于铸铁管: ∑hf = ∑Ak₃lQlᵢ²

因此,采用比阻公式表示时,式45 可写为:

∑h = { ∑Akl+∑ξ ·[ 1/2g(πD²/4)²] } Q²       (式46)

上式中 k 为修正系数,对于钢管 k=k₁k₃,对于铸铁管 k=k₃。括号内的数值,对于一定的管道是个常量。为计算方便,常用 S 表示:

∑h = SQ²       (式47)

式中
S —— 代表长度、直径已定的管道的沿程摩阻与局部阻力之和的系数。

式46 即 Q-∑h 曲线(一般称为管道水头损失特性曲线,如下图“管道水头损失特性曲线”所示为一条二次抛物线。曲线的曲率取决于管道的直径、长度、管壁粗糙度和局部阻力附件的布置情况。

管道系统性能曲线 (https://www.yilopump.cn/) 水泵百科 第1张

在泵站计算中,为了确定泵装置的工况点,我们将利用此曲线,并且将它与泵站工作的外界条件(如泵的静扬程 Hₛₜ 等)联系起来考虑。按式 H = Hₛₜ+∑h 可画出如上图“管道系统性能同曲线”,我们称此曲线为泵装置的管道系统特性曲线。该曲线上任意点 K 的一段纵坐标(hₖ),表示泵输送流量为 Qₖ 将水提升高度为 Hₛₜ 时,管道中每单位重量液体所需消耗的能量值。换句话说,管道系统中,通过的流量不同时,每单位重量液体在整个管道中所消耗的能量也不同,也就是说,管道系统中,通过的流量不同时,每单位重量液体在整个管道中所消耗的能量也不同,其值大小可见图“管道系统性能同曲线”中 Q-∑h 曲线上各点相应的纵坐标值。泵装置的静扬程 Hₛₜ ,在实际工程中,可以是吸水井至高地水池水面间的垂直几何高差,也可能是吸水井与压力密闭水箱之间的表压差。因此,管道水头损失特性曲线,只表示在泵装置管道系统中,当 Hₛₜ =0 时,管道中水头损失与流量之间的关系曲线,此情况为管道系统特性曲线的一个特例。

 

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管道系统性能曲线 (https://www.yilopump.cn/) 水泵百科 第2张

本专栏文章来自:中国建筑工业出版社-许仕荣《泵与泵站.第六版》;大连理工大学出版社-徐士鸣《泵与风机-原理及应用》;王圃、龙腾锐《给水泵站的水泵优选与节能改造》;金维、姜乃昌《停泵水锤及其防护》等文献。本站旨在泵与泵站技术的学习分享,非商业用途。我们致力于保护作者版权,如涉及侵权,敬请联系我们后台删除。

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