第三章 给水排水管道系统水力计算基础 本章内容： 1、水头损失计算 2、无压圆管的水力计算 3、水力等效简化 本章难点：无压圆管的水力计算 第一节 基本概念 一、管道内水流特征 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数 Rek，临界雷诺数大都稳定在 2000 左右，当计算出的雷诺数 Re 小于 2000 时，一般为层流，当 Re 大于4000 时，一般为紊流，当 Re 介于 2000 到 4000 之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。 对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑 紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。 二、有压流与无压流 水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。 水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流 给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。 从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多 三、恒定流与非恒定流 给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流 (又称稳定流)计算。 四、均匀流与非均匀流 液体质点流速 的大小和方向 沿流程不变的流动，称为均匀流； 反 之，液体质点流速 的大小和方向 沿流程变化的流动，称为非均匀流。从总 体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且 常为非均匀流，即 水流参 数往 往 随 时间和空间变化。 对于满 管流动，如 果 管道截 面在一段 距 离 内不变且 不发 生 转 弯 ，则 管内流动为均匀流；而当管道在局 部有交 汇 、转 弯 与变截 面时，管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可 以 采用沿程水头损失公 式进行计算； 满 管流的非均匀流动距离 一般较 短 ，采用局 部水头损失公 式进行计算。 对于非满 管流或明 渠 流，只要长 距 离 截 面不变，也没 有转 弯 或交 汇 时，也可 以 近 似 为均匀流，按沿程水头损失公式进行水力计算，对于短距离或特殊情况下的非均匀流动则运用水力学理论按缓流或急流计算。 五、水流的水头和水头损失 水头是指单位重量的流体所具有的机械能，一般用符号 h 或H 表示，常用单位为米水柱 (mH2O)，简...
