第十三章 水電站的壓力管道3.doc

第十三章 水電站的壓力管道3 ，課件,水工建筑學(xué)。
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第十三章水電站的壓力管道
第三節(jié) 壓力管道的水力計算和經(jīng)濟(jì)直徑的確定
一、水力計算 壓力管道的水力計算包括恒定流計算和非恒定流計算兩種。
（一）恒定流計算 恒定流計算主要是為了確定管道的水頭損失。
管道的水頭損失對于水電站裝機(jī)容 量的選擇、電能的計算、經(jīng)濟(jì)管徑的確定以及調(diào)壓室穩(wěn)定斷面計算等都是不可缺 少的。
水頭損失包括摩阻損失和局部損失兩種。

1、摩阻損失 管道中的水頭損失與水流形態(tài)有為。
水電站壓力管道中的水流的雷諾數(shù)Re一般都 超過3400，因而水流處于紊流狀態(tài)，摩阻水頭損失可用曼寧公式或斯柯別公式計 算。
曼寧公式應(yīng)用方便，在我國應(yīng)用較廣。
該公式中，水頭損失與流速平方成正比，這 對于鋼筋混凝土管和隧洞這類糙率較大的水道是適用的。
對于鋼管，由于糙率較 小，水流未、能完全進(jìn)人阻力平方區(qū)，但隨著時間的推移，管壁因銹蝕糙率逐漸增 大，按流速平方關(guān)系計算摩阻損失仍然是可行的。
曼寧公式因一般水力學(xué)中均 可找到，此處從略。
斯柯別根據(jù)198段水管的1178個實(shí)測資料，推薦用以下公式計算每米長鋼管的摩 阻損失 (13-1)式中a-水頭損失系數(shù)，焊接管用0.00083。
為考慮水頭損失隨使用年數(shù)t的增加而增大的系數(shù)，清水取K＝0.01，腐 蝕性水可取K＝0.015。
2.局部損失 在流道斷面急劇變化處，水流受邊界的擾動，在水流與邊界之間和水流的內(nèi)部形 成旋渦，在水流質(zhì)量強(qiáng)烈的混摻和大量的動量交換過程中，在不長的距離內(nèi)造成 較大的能量損失，這種損失通常稱為局部損失。
壓力管道的局部損失發(fā)生在進(jìn)口、 門槽、漸變段、彎段、分岔等處。
壓力管道的局部損失往往不可忽視，一尤其是分 岔的損失有時可能達(dá)到相當(dāng)大的數(shù)值。
局部損失的計算公式通常表示為 系數(shù)可查有關(guān)手冊。
（二）非恒定流計算 管道中的非恒定流現(xiàn)象通常稱為