管道沿程水头损失计算器使用说明书

一、简介

本计算器用于计算管道沿程水头损失等相关水力参数，可根据您输入的管道节点坐标、流量、局部损失系数、管道材质等信息，依据不同的水头损失计算公式，快速准确地得出结果。适用于各类涉及管道水力计算的工程场景，如给排水工程、暖通工程等。

二、使用步骤

1. 1. 数据输入：在指定输入区域，按照每行一个节点的格式输入节点坐标 x,y,z（单位：m）、节点出流量 q（单位：m³/h）、局部损失系数 k、管段直径 d（单位：mm），数据之间使用英文“,”分隔。例如：0,0,0,40,0.05,100。
2. 2. 公式选择：根据实际需求和已知条件，选择合适的水头损失计算公式。不同公式对输入参数的要求和适用场景有所不同。
3. 3. 参数输入
• • 输入主管管道内径（单位：mm）。
• • 输入主管总水头/水泵扬程（单位：m）。
• • 若选择达西-魏斯巴赫公式，需输入 20℃流体密度（单位：kg/m³）和流体粘度（单位：Pa·s）。
• • 根据管道实际材质，输入管道粗糙度（单位：mm）。不同材质管道的粗糙度参考值如下：
• • 塑料管（如 PVC, PE, PP 等）：通常取值为 150。
• • 新铸铁管：通常取值为 130。
• • 旧铸铁管和旧钢管：通常取值为 100。
• • 混凝土管（砼）：通常取值为 120。
• • 石棉水泥管：通常取值为 130 到 140 之间，具体取决于管道的新旧程度和表面状况。
• • 若选择哈森-威廉姆斯公式，需输入 C 系数。

三、局部阻力系数说明

局部阻力系数 k 综合考虑了形状因素，是流体流经设备及管道附件所产生的局部阻力与相应动压的比值，为无量纲数，用于计算流体受局部阻力作用时的能量损失，其值与流体方向和速度变化有关。在具体应用中，k 值可能需要参考相关水利学手册或通过实验确定。

四、不同材质管道特性

1. 1. 塑料：塑料管道（如 PVC 管等）的粗糙度相对较小，等效粗糙度值通常在(0.0015 ~ 0.01)mm 之间。在水力计算中，这种较小的粗糙度使得塑料管道在相同流量下产生的沿程水头损失相对较小。
2. 2. 钢铁：新的、光滑的钢管粗糙度值约为(0.046 ~ 0.1)mm。但随着使用时间的增加，由于腐蚀、结垢等原因，粗糙度可能会显著增加，例如旧钢管的粗糙度可能达到(1 ~ 2)mm 甚至更高。在水力计算时，粗糙度的变化会对沿程水头损失的计算结果产生很大影响。
3. 3. 砼（混凝土）：普通混凝土管道的粗糙度值大约在(0.3 ~ 3)mm 之间。如果混凝土表面处理较为粗糙，粗糙度值会偏向较大值；如果进行了较为精细的抹面等处理，粗糙度值可能会接近 0.3mm。这一粗糙度值在水力计算中对确定混凝土管道的输水能力和水头损失起着重要作用。
4. 4. 石棉：石棉水泥管的粗糙度值大概在(0.03 ~ 0.15)mm 范围内。在水力计算时，需要根据石棉水泥管的实际生产工艺和使用状况确定其粗糙度取值，以准确计算沿程水头损失等水力参数。

五、注意事项

1. 1. 输入数据时，请确保数据的准确性和格式的正确性，否则可能导致计算结果错误。
2. 2. 选择水头损失计算公式时，请充分了解各公式的适用条件和局限性，以确保计算结果的可靠性。
3. 3. 对于管道粗糙度和局部阻力系数等参数，若有实际测量值或更准确的参考数据，请优先使用，以提高计算精度。

4. 4. 本计算器仅作为辅助工具，对于复杂的工程问题，建议结合专业知识和实际经验进行综合分析和判断。

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