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虹吸水力计算(2006.1.10)


虹吸管水力计算书
一、设计依据和参考资料 《水力学》(吴持恭主编) 二、设计计算书 1、设计输入数据 虹吸管最大允许真空值………………………………………………hv= 7m 上游水面高程…………………………………………………………Z1= 1478.20m 下游水面高程…………………………………………………………Z2= 上下游水头差………………………………………………………

…Z= 1461.97m 16.23m

管道长度………………………………………………………………L1= 4.93m 弯管长度………………………………………………………………L2= 75.00m 管道长度………………………………………………………………L3= 200.00m 弯管长度………………………………………………………………L4= 275.00m 管道长度………………………………………………………………L5= 43.00m 管道总长度……………………………………………………………L= 弯管角度……………………………………………………………α 1= 弯管半径……………………………………………………………ρ 1= 弯管角度……………………………………………………………α 2= 597.93m 90.0° 0.30m

135.0° 弯管半径……………………………………………………………ρ 2= 0.30m 管道材料…………………………………………………………………… 钢管 粗糙系数………………………………………………………………n= 0.011 管道直径选用…………………………………………………………D= 断面面积………………………………………………………………A= 2、水头损失 (1)沿程水头损失 水力半径R=D/4= 0.0875m λ =8g/c2 0.021 (2)局部水头损失 C=R1/6/n= 60.57 350mm 0.09616m2

类型

进口
直角进口

出口
流入明渠

弯管α

1

弯管α

2

蝶形阀

截止阀

滤水网
有底阀

参数
A1/A2=

90.0°

135.0°





ξ 值

0.5

1

0.41

0.5

0

0

2.5

∑ξ j= 5.64 μ c=1/(λ L/D+∑ζ j)= 0.155 3、输水能力计算 输水能力Q=μ cA(2gZ)^0.5= 0.270m?/s 此时流速V= 2.810m/s 4、安装高程复核计算 B-B断面前管道总长Lb=L1+L2+L3= 279.93m B-B断面前∑ξ b= 0.91 Zs<= hv-(α +λ Lb/D+∑ζ b)*v*v/2g 得Zs<= #VALUE! #VALUE! 水位与输水能力列表 122.07 120 118 116 114 0.32 0.28 0.24 0.19 0.12 4.53 3.96 3.4 2.69 1.7 127.3 125.65 124 122.38 120.75

水位 输水能力 流速
最大安装高程

m m3/s m/s m

虹吸管示意图

材料 钢管

粗糙系数n 0.011

清洁铸铁管 0.011 中等砼砌面 0.014 较粗制砼砌面 0.017 进口 内插进口 切角进口 圆角进口 (圆管) 圆角进口 (方管) 喇叭口 (大值) 喇叭口 (中间 值) 喇叭口 (小值) 直角进口 斜角进口 出口 水池或水 库 流入明渠 自由出流 ξ 1 0.25 0.1 0.2 0.05 0.03 0.01 0.5 0.50 ξ 1 1 0 与竖直夹 角 0 A1 0.096m2 A1/A2=

7m 1478.20m 1461.97m 16.23m 4.93m 75.00m 200.00m 275.00m 43.00m 597.93m 90.0° 0.30m 135.0° 0.30m 钢管 0.011 350mm 0.09616m2

60.57

a/d 蝶形阀 全开 0.1 a/d=0.1 全开 0.15 a/d=0.15 全开 0.2 a/d=0.2 全开 0.25 a/d=0.25 部分开启 5.0° α =5.0° 部分开启 10.0° α =10° 部分开启 15.0° α =15°

ξ 0.075 0.013 0.02 0.03 0.24 0.52 0.9

其它

0.73

部分开启 α =20° 部分开启 α =30° 部分开启 α =35° 部分开启 α =40° 部分开启 α =45° 部分开启 α =50° 部分开启 α =55° 部分开启 α =60° 部分开启 α =65° 部分开启 α =70° 部分开启 α =90° 无 截止阀 有 无 滤水网 无 有底阀 无底阀 40 50 75 100 150 200 250 300 350 400 500 750

20.0° 30.0° 35.0° 40.0° 45.0° 50.0° 55.0° 60.0° 65.0° 70.0° 90.0°

1.54 2.51 3.91 6.22 10.8 18.7 32.6 58.8 118 751 10000000 0

ξ 5 0 ξ 0 2.5 d= 12 10 8.5 7 6 5.2 4.4 3.7 3.4 3.1 2.5 1.6

4.3~6.1

0.000278


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