
关于流量及其相关概念的阐述
流量是指在一定时间内,流体通过某一横断面的容积或重量。以容积为单位,常见的流量表示方式有L/s或m3/h;以重量为单位,则常为kg/s或t/h。
当流体在管道内流动时,它在一定时间内所流过的距离被称为流速。流速通常指流体的平均速度,单位为m/s。
流量、管道断面和流速之间有着密切的关系,其公式可以表达为:Q = (πD2)/4·v·3600 (m3/ h),其中Q代表流量,D是管道内径,V是流体平均速度。根据这个公式,当流速一定时,流量与管径的平方成正比。在施工中替换管径时,需要依据这个比例进行计算。例如,用两根DN50的管代替一根DN100的管是不允许的,因为DN100的管道流量是DN50管道流量的4倍,要替代需要使用4根DN50的管。
接下来探讨给水管道的经济流速。影响经济流速的因素众多,精确计算相当复杂。对于压力输水管道,经济管径的公式为:D=(fQ^3)^[1/(a+m)]。为简化计算,可以取f=1,a=1.8,m=5.3,从而简化公式为D=Q^0.42。比如,当管道流量为22 L/S时,经济管径约为0.201m,即200mm。
再来说说水头损失。在管道水力计算中,长管水力计算和短管水力计算有所不同,后者忽略了局部水头损失,只考虑沿程水头损失。以长管自由出流为例,其计算公式为:H=(v^2L)/(C^2R),其中H为水头,L是管的长度,v是管道出流的流速,R是水力半径,C是谢才系数。
在选择给水管径时,需要注意以下几点:支管流速选择范围为0.8~1.2m/s,干管流速选择范围为1.2~2m/s,管段压力降选择范围为0.3~0.5kgf/cm2或3~5m扬程。
在镀锌管和PPR管等的管径计算中,一般按照内径来计算。比如镀锌管的内径15mm为4分管,20mm为6分管,25mm为1寸;对于PPR管或铝塑管,16mm相当于3分管,20mm则相当于4分的镀锌管径。
在工程计算中,水管路的压力常见为0.1-0.6MPa,水在水管中的流速通常为1-3米/秒,常取1.5米/秒。流量的计算方式为管截面积乘以流速。
对于饱和蒸汽的计算公式与水相似,只是流速一般取20-40米/秒。如果需要精确计算,过程较为复杂,通常会先假定流速,然后根据水的粘度、密度及管径进行计算。
在估算一户的用水量时,通常会根据人数、设备齐全程度等因素来取200-300L/人天或150-250L/人天的用水量。主干管的流量则可以通过平均每小时用水量乘以修正系数来得出。
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