第十三章 水电站的压力管道3.doc

第十三章 水电站的压力管道3 ，课件,水工建筑学。
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第十三章水电站的压力管道
第三节 压力管道的水力计算和经济直径的确定
一、水力计算 压力管道的水力计算包括恒定流计算和非恒定流计算两种。
（一）恒定流计算 恒定流计算主要是为了确定管道的水头损失。
管道的水头损失对于水电站装机容 量的选择、电能的计算、经济管径的确定以及调压室稳定断面计算等都是不可缺 少的。
水头损失包括摩阻损失和局部损失两种。

1、摩阻损失 管道中的水头损失与水流形态有为。
水电站压力管道中的水流的雷诺数Re一般都 超过3400，因而水流处于紊流状态，摩阻水头损失可用曼宁公式或斯柯别公式计 算。
曼宁公式应用方便，在我国应用较广。
该公式中，水头损失与流速平方成正比，这 对于钢筋混凝土管和隧洞这类糙率较大的水道是适用的。
对于钢管，由于糙率较 小，水流未、能完全进人阻力平方区，但随着时间的推移，管壁因锈蚀糙率逐渐增 大，按流速平方关系计算摩阻损失仍然是可行的。
曼宁公式因一般水力学中均 可找到，此处从略。
斯柯别根据198段水管的1178个实测资料，推荐用以下公式计算每米长钢管的摩 阻损失 (13-1)式中a-水头损失系数，焊接管用0.00083。
为考虑水头损失随使用年数t的增加而增大的系数，清水取K＝0.01，腐 蚀性水可取K＝0.015。
2.局部损失 在流道断面急剧变化处，水流受边界的扰动，在水流与边界之间和水流的内部形 成旋涡，在水流质量强烈的混掺和大量的动量交换过程中，在不长的距离内造成 较大的能量损失，这种损失通常称为局部损失。
压力管道的局部损失发生在进口、 门槽、渐变段、弯段、分岔等处。
压力管道的局部损失往往不可忽视，一尤其是分 岔的损失有时可能达到相当大的数值。
局部损失的计算公式通常表示为 系数可查有关手册。
（二）非恒定流计算 管道中的非恒定流现象通常称为