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大口徑聚氯乙烯纏繞管的水力計(jì)算
發(fā)布時(shí)間:2014-12-06        瀏覽次數(shù):3599        返回列表

大口徑硬聚氯乙烯(PVC-U)纏繞管的流速和流量可按曼寧(Maning)公式計(jì)算:
   Q=vA v=R2/3i1/2/n
  式中:Q——流量,m3/s;
      v----流速,m/s;
      A——水流斷面面積,m2;
      i——水力坡降;
      n——粗糙系數(shù);
      R——水力半徑,m,
      R=A/ρ ρ----濕周(流水有水部分弧長(zhǎng)),m。
  一、 滿流條件時(shí): A=πD2/4 ρ=πD 則R=A/ρ=D/4 流速 v=(D/4)2/3i1/2/n 流量 Q=VA 式中:D----管徑,m;
  二、 非滿流條件時(shí):先根據(jù)充滿度(h/D)求出管道斷面水深圓心角θ。
     則cos(θ/2)=(D/2-h)/(D/2) θ=2*acos[(D/2-h)/(D/2)]
     非滿流時(shí)的流速比: β0.667=[(1-sinθ/θ)/4]0.667
     非滿流時(shí)的流量比: α?β0.667=[(θ-sinθ)/8]×[(1-sinθ/θ)/4]0.667 見(jiàn)下圖



  計(jì)算時(shí)根據(jù)不同充滿度計(jì)算出流速比和流量比,乘以滿流時(shí)的流速和流量。就得到了不同充滿度的流速和流量。計(jì)算示例:某工程采用DN1000的PVC纏繞管,管道的充滿度為0.75,水力坡降為1‰,計(jì)算流速和流量。
   解: PVC纏繞管的粗糙系數(shù)n=0.009
   (1) 滿流時(shí)的流速和流量 v=(D/4)2/3i1/2/n =(1/4)2/3×0.0011/2/0.009 =1.3944 m/s Q=vA =v×πD2/4 =1.3944×3.14×1/4 =1.095 m3/s
   (2) 充滿度為0.75時(shí)的流速和流量
      管道斷面水深圓心角 θ=2*acos[(D/2-h)/(D/2)] =4.189
      流速比: β0.667=[(1-sinθ/θ)/4]0.667 =1.1335
      流量比: α?β0.667=[(θ-sinθ)/8]×[(1-sinθ/θ)/4]0.667 =0.9119
      所以充滿度為0.75時(shí)的流速為: v?β0.667= 1.3944×1.1335 = 1.58 m/s
      流量: Q ?v?β0.667 = 1.095×0.9119 = 0.9985 m3/s 

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