管道流动是流体流过封闭管道的一种流动。在这些情况下，流体会遇到一定的阻力，失去一些能量。另外，不同截面和长度的管道可以在供水网络中串并联，这就需要计算等效直径。上面提到的管道流动的所有方面都在这篇博客中进行了讨论。

管道流动

如前所述，管道流动是流体通过没有或具有自由流动表面的封闭管道的流动。通过具有自由表面的管道的流动被视为明渠流动，并单独处理。在这里，我们将看到管道中充分流动的流体，即在压力下流动。

此外，有两种类型的流动，即层流和湍流。如果雷诺数小于2000，则称为层流。如果雷诺数大于4000则称为湍流。

管道损失

流体在管道中流动时会遇到一些阻力，因此流动的能量会损失掉一些。根据能量损失的大小，它分为两种类型。

主要能源损失

它是由于管道材料提供的摩擦阻力而损失的能量。它取决于管子的长度，流速，管子的直径和摩擦系数。计算主要能量损失的方法如下所列和解释。

• 达西-韦史巴赫公式

• 薛齐的公式

达西-韦史巴赫公式

由摩擦引起的水头损失计算为:

hf = (4*f*L*V²)/ (2*d*g)

在哪里

摩擦造成的Hf水头损失

F -摩擦系数，计算公式为:

f = 16/Re，

Re<2000(层流)

f = 0.079 / (Re^(1/4))，

Re从4000到10^6(湍流流)

L -管子的长度

V -平均流速

D -管子的直径

薛齐的公式

Chezy的头损失公式为:

V = C * (mi)^(1/2)

在那里,

C - Chezy常数

M -管道的水力平均深度或水力半径= d/4

I -单位长度的人头损失

小能量损失

由于下列原因而发生的损失被归为小损失。

• 管子突然膨胀

• 管子突然收缩

• 管道弯曲

• 管件

• 管道阻塞

并进一步说明了因上述原因造成的损失的计算公式。

管道突然膨胀造成水头损失

he = ((V1 - V2)²)/ (2*g)

在哪里

V1 -管道膨胀前的流速

V2 -管道膨胀后的流速

管道突然收缩造成水头损失

he = (0.5*V2^2) / 2*g

在哪里

V2 -管道收缩后的低速度

在管道入口丢失头

当液体从储罐或储罐进入管道时，就会发生这种损失。

hi = (0.5*V^2) / 2*g

在哪里

V -流速

管道出口处损失水头

这种损失发生在出口处，在出口处流速作为自由射流消散或在储层中损失。

ho = (V²)/ 2*g

在哪里

管道出口处的V形速度

因管道阻塞而损失水头

管道阻塞会导致管道截面积减小，进而导致漏失。

Hob = ((V^2) / 2*g) * ((A / (Cc (A - A)) - 1)

在哪里

V -浮冰速度

A -管道面积

A -最大阻碍面积

因管道弯曲或安装而造成的压头损失

hb = (k*V^2) / 2*g

在哪里

K -弯头/管件系数

V -流速

串联管道的等效直径

当不同长度和不同直径的管道从一端连接到另一端时，称为串联连接。这里，在串联连接中流速保持不变。但总水头损失是水头损失的总和。一般情况下，为了得到串联管道的等效直径，可以忽略较小的损失。应用这个公式，我们得到等效直径的公式为，

平行管道等效直径

当一个管道分叉成两个或多个管道时，分叉的管道称为平行管道。这里，所有管道的水头损失保持不变。但总流量是通过每条管道的流量之和。一般情况下，为了得到平行连接的管道的等效直径，可以忽略较小的损失。应用这个公式，我们得到等效直径的公式为，

实践问题

至此，我们希望已经涵盖了与管道流动相关的所有重要主题。想让我们用简单的方式介绍你感兴趣的话题吗?请在下面的评论中告诉我们。