管道阻力對揚程的影響及管損計算!
作者:泵 來源:流量 發(fā)布時間:2021-10-27
管道是一種固體物,水是容易流動的物質(zhì),如果管道內(nèi)的水是流動的,必定有一部分能量轉(zhuǎn)化為熱能而“消滅”,也就是丟失了一部分水壓(或稱揚程),這是客觀事物的反映,是水流運動的必然規(guī)律。通常,我們將這種能量轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象,稱之為能量損失(或稱水力損失、損失揚程)。它以米為計算單位。
管道阻力對揚程的影響有多大?
有些用戶經(jīng)過測量,雖然蓄水池或水塔到水源水面的垂直距離還略小于水泵揚程,但還是提水量小或提不上水。其原因常是管道太長、水管彎道多,水流在管道中阻力損失過大。一般情況下90度彎管比120度彎管阻力大,每一90度彎管揚程損失約0.5-1米,每20米管道的阻力可使揚程損失約1米。此外,有部分用戶還隨意更改水泵進(jìn)、出管的管徑,這些對揚程也有一定的影響。那,管道阻力對揚程的影響究竟有多大呢?
你是否清楚管道水流產(chǎn)生水力損失的原因?
一、是管壁粗糙的阻滯作用。
二、是水流各流層間的相對運動。
三、是管件內(nèi)水流局部急劇變化形成的漩渦。管路(網(wǎng))水力損失由沿程和局部兩部分組成。在工程上,我們必須要計算知道它的數(shù)量多少,才能正確地選用水泵,確定所需要的水泵揚程。
管路沿程損失是發(fā)生在水流的全部流程上的摩擦阻力,它與管壁粗糙度、管長、管徑、流速等有關(guān),根據(jù)水力學(xué)原理,可以建立它的關(guān)系式。
沿程損失與管壁粗糙度有關(guān)的沿程摩擦系數(shù)成正比關(guān)系,不同的管材其粗糙度不同,鑄鐵管比較粗糙,沿程摩擦系數(shù)就大些;塑料管比較光滑,沿程摩擦系數(shù)就小些。與管子長度成正比關(guān)系;與管徑成反比關(guān)系,就是說,當(dāng)流量一定時,管徑小、流速快,則沿程損失大;還與流速的平方值成正比關(guān)系。當(dāng)然計算比較繁瑣,簡單的方法可以估算。
管路局部損失是水流在管道中流過底閥、閥門、彎頭、異徑管等配件過程中,由于局部裝置使流型變化;流速方向和大小都改變,而且在流動中出現(xiàn)漩渦,使水流互相碰撞、沖擊。這種局部阻力而引起的水力損失叫做局部損失。
局部損失的大小與流過管道配件處的水流速度平方值成正比,同時,也與配件的形狀和數(shù)量有關(guān)。配件斷面形狀變化大,數(shù)量多,則局部損失就愈大。當(dāng)管路布置方案確定以后,一般都要經(jīng)過計算方法求得管路損失揚程,然后確定水泵站的設(shè)計揚程,才能進(jìn)行水泵選型。但是計算程序比較復(fù)雜,為了簡便起見,計算資料可以編制成表格,以便查表求得。另外,也可以進(jìn)行粗略估算:損失揚程相當(dāng)于實際地形揚水高度(測量得知)30%~50%,管徑小、管路短取大值;管徑大、管路長取小值??衫矛F(xiàn)有軟件, 計算出管路沿程損失和管路局部損失, 如義維開發(fā)的的選型軟件系統(tǒng), 以方便計算。
液體在直管中流動時的壓力損失
液體在直管中流動時的壓力損失是由液體流動時的摩擦引起的,稱之為沿程壓力損失,它主要取決于管路的長度、內(nèi)徑、液體的流速和粘度等。液體的流態(tài)不同,沿程壓力損失也不同。液體在圓管中層流流動在液壓傳動中為常見,因此,在設(shè)計液壓系統(tǒng)時,常希望管道中的液流保持層流流動的狀態(tài)。