倒虹吸管的水力计算
倒虹吸水力计算(钢管 D=1.8m)
1、初拟管道直 径
设计流量Q 6.710
倒虹吸总长度L 334.410
材料糙率n 0.012
初选流速v' 2.650
初选过水断面面积w' 2.532
初选管道直径D' 1.796
确定出管道直径D 1.800
设计流速v 2.637
相应过水断面面积w 2.543
2、水头损失 R=D/4 0.450
(1)沿程水头1/6C=R/n 72.949 损失
2 λ=8g/c 0.015
2 hf,λL*v/(4R*2g) 0.971
(2)局部水头损ζ 0.250 j进口失
ζ 0.100 门槽
拦污栅栅条厚度s 0.030
拦污栅间距b 0.100
拦污栅与水平面夹角a 80.000
栅条形状系数β 0.760
4/3 ζ,β(s/b)sina 0.150 拦污栅
弯道损失:ζ弯道 0.324 =0.073+0.073+0.073+0.071+0.034
ζ 0.100 旁通管(单个为0.1)
w 9.560 渠
w/w 0.266 管渠
ζ 0.540 出口
ζ 0.100 进人孔
总局部水头损失系数?ζj 1.564
2 总局部水头损失hj,?ζv/2g 0.554 j
总水头损失z,hj+hf 1.525
允许水头损失 1.990
0.53、校核流量 Q,w(2gz)/(λL/D+?ζ) 6.707 j
所选管径能满足要求
倒虹吸水力计算(预应力砼管 D=1.8m)
1、初拟管道直径
设计流量Q 6.710
倒虹吸总长度L 334.410
材料糙率n 0.015
初选流速v' 2.650
初选过水断面面积w' 2.532
初选管道直径D' 1.796
确定出管道直径D 1.800
设计流速v 2.637
相应过水断面面积w 2.543
2、水头损失 R=D/4 0.450
1/6(1)沿程水头损失 C=R/n 58.359
2 λ=8g/c 0.023
2 hf,λL*v/(4R*2g) 1.517
(2)局部水头损失 ζ 0.250 j进口
ζ 0.100 门槽
拦污栅栅条厚度s 0.030
拦污栅间距b 0.100
拦污栅与水平面夹角a 80.000
栅条形状系数β 0.760
4/3 ζ,β(s/b)sina 0.150 拦污栅
弯道损失:ζ弯道 0.324 =0.073+0.073+0.073+0.071+0.034
ζ 0.100 旁通管(单个为0.1)
w 9.560 渠
w/w 0.266 管渠
ζ 0.540 出口
ζ 0.100 进人孔
总局部水头损失系数?ζj 1.564
2 总局部水头损失hj,?ζv/2g 0.554 j
总水头损失z,hj+hf 2.071
允许水头损失 1.990
所选管径不能满足要求
倒虹吸水力计算(预应力砼管 D=1.9m)
1、初拟管道直径
设计流量Q 6.710
倒虹吸总长度L 334.410
材料糙率n 0.015
初选流速v' 2.650
初选过水断面面积w' 2.532
初选管道直径D' 1.796
确定出管道直径D 1.900
设计流速v 2.367
相应过水断面面积w 2.834
2、水头损失 R=D/4 0.475
1/6(1)沿程水头损失 C=R/n 58.888
2 λ=8g/c 0.023
2 hf,λL*v/(4R*2g) 1.137
(2)局部水头损失 ζ 0.250 j进口
ζ 0.100 门槽
拦污栅栅条厚度s 0.030
拦污栅间距b 0.100
拦污栅与水平面夹角a 80.000
栅条形状系数β 0.760
4/3 ζ,β(s/b)sina 0.150 拦污栅
弯道损失:ζ弯道 0.324 =0.073+0.073+0.073+0.071+0.034
ζ 0.100 旁通管(单个为0.1)
w 9.560 渠
w/w 0.296 管渠
ζ 0.540 出口
ζ 0.100 进人孔
总局部水头损失系数?ζj 1.564
2 总局部水头损失hj,?ζv/2g 0.447 j
总水头损失z,hj+hf 1.584
允许水头损失 1.990
0.53、校核流量 Q,w(2gz)/(λL/D+?ζ) 6.707 j
所选管径能满足要求
倒虹吸水力计算(预应力砼管 D=2.0m)
1、初拟管道直径
设计流量Q 6.710
倒虹吸总长度L 334.410
材料糙率n 0.015
初选流速v' 2.650
初选过水断面面积w' 2.532
初选管道直径D' 1.796
确定出管道直径D 2.000
设计流速v 2.136
相应过水断面面积w 3.140
2、水头损失 R=D/4 0.500
1/6(1)沿程水头损失 C=R/n 59.393
2 λ=8g/c 0.022
2 hf,λL*v/(4R*2g) 0.865
(2)局部水头损失 ζ 0.250 j进口
ζ 0.100 门槽
拦污栅栅条厚度s 0.030
拦污栅间距b 0.100
拦污栅与水平面夹角a 80.000
栅条形状系数β 0.760
4/3 ζ,β(s/b)sina 0.150 拦污栅
弯道损失:ζ弯道 0.324 =0.073+0.073+0.073+0.071+0.034
ζ 0.100 旁通管(单个为0.1)
w 9.560 渠
w/w 0.328 管渠
ζ 0.540 出口
ζ 0.100 进人孔
总局部水头损失系数?ζj 1.564
2 总局部水头损失hj,?ζv/2g 0.364 j
总水头损失z,hj+hf 1.229
允许水头损失 1.990
0.53、校核流量 Q,w(2gz)/(λL/D+?ζ) 6.707 j
所选管径能满足要求
管壁确定:
管壁厚度公式计算:
50HD,,,,,,
式中 δ—管壁厚度(mm)
H —包括水击压力值的设计水头 (m);
D —钢管内径 (m);
2 [σ] —钢材允许应力,[σ]=0.55σ×75% (kg/cm), s
2 σ=2400kg/cm;s
φ—接缝坚固系数,φ取0.9。
经计算,钢管计算厚度为12mm,再加上2mm的锈蚀及磨损厚度,钢管能满足结构强度要求,故选择壁厚为δ=14mm的钢管。
钢管管壁厚度除应满足强度要求外,还需满足稳定性要求,管壁 维持稳定的最小厚度为:
D,,130
对于φ1800管径
1800,,14,,13.84130
故所选壁厚满足抗外压稳定要求,即钢管在外部压力作用,若管内出现负压也不会失稳。
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