给水压力计算例题及解析

给水压力计算例题及解析

给水管网压力是指在管道中传递流体时所产生的压力，该压力必须保持在设计值范围内，不得过高或过低，否则会给水的使用带来极大的不便，甚至带来一定的安全隐患。因此，在给水工程设计中，对给水压力进行合理的计算非常重要。

案例分析

某小区给水设计要求：设计流量为30m3/h，起始压力为0.3MPa，最终压力为0.2MPa，给水管长度为500m，管道材质为铸铁管，管道口径为DN100。现在需要计算该管道的压力损失和单向供水管的压力。

压力计算公式

压力计算公式：ΔP = λLv2/2D

式中：ΔP为压力损失，单位为Pa；λ为管道摩阻系数；L为管道长度，单位为m；v为水流的平均流速，单位为m/s；D为管道直径，单位为m。

求解压力损失

根据设计要求，管道的起始压力为0.3MPa，最终压力为0.2MPa，压力损失为ΔP = 0.3 - 0.2 = 0.1MPa = 100000Pa。

求解流速

由于该管道为单向供水管，因此流量为常量，即30m3/h。使用公式Q = πD2v/4，求解得到该管道的平均流速为v = 1.69m/s。

求解管道摩阻系数

由于该管道的材质为铸铁管，因此取λ = 0.026。

求解管道直径

给定管道口径为DN100，由于该管道为单向供水管，因此直径为D = 0.1m。

最终计算

将以上数据代入公式ΔP = λLv2/2D中，得到压力损失为：ΔP = (0.026×500×1.692)/(2×0.1) ≈ 2335Pa。

最终的单向供水管压力为：0.3 - 2335/100000 = 0.27665MPa。

相关问题及解答

1. 管道材质对压力损失有影响吗？

答：管道材质对压力损失有一定的影响。不同材质的管道具有不同的内壁光滑度，因此对流体的摩阻系数也会有影响，从而影响压力损失。

2. 如何判断管道所需的正常流速范围？

答：一般来说，给水管网中的流速应该在0.6-1.5m/s之间，排水管网中的流速应该在0.6-3m/s之间，这个范围可以根据实际情况进行微调。

3. 给水管网压力计算时需要考虑哪些因素？

答：给水管网压力计算时需要考虑流量、管道长度、管道直径、管道材质等因素。在不同条件下，这些因素对压力损失的影响程度也不同，需要进行综合考虑。