管道摩阻系数(铜管、钢管)
铜管和钢管的水摩阻系数为8.24和6.62。
摩阻系数(friction
coefficient
coefficient
of
friction
resistance)该参数在空气动力学中称为摩阻系数,,在气象学中则称为拖曳系数或泄力系数。在水力学中称为沿程损失系数,用于计算沿程水力损失,常用符号为λ。
在我国城市燃气行业,人工燃气一般按标准状态(0℃,101.325kPa)计量,对于天然气,国家有关部门规定按照20℃,101.325kPa进行计量。人工燃气和天然气计量基准状态不一致,燃气管道摩擦阻力计算的参数取值状态不明确,给有关规范的执行带来一定困难。
在燃气管道摩擦阻力和摩擦阻力系数计算公式中,与气体状态有关的参数有温度、压力、燃气体积流量、密度、压缩因子、粘度等。在管道中燃气质量流量相同的情况下,对不同温度、压力状态下的计算流量、密度等值,摩阻计算结果也不同,可能影响管径的确定,从而影响到工程项目的适用性和经济性。以0℃和20℃为例,因温度基准引起的体积流量、密度之差分别为7.322%,-6.822%,如不修正,摩擦阻力的差别较大。
决定燃气管道计算的状态参数主要是温度和压力。对于压力,一般都采用101.325 kPa,异议较小。对于温度,除了0℃,20℃外,也有用25℃,15.5℃作为基准。究竟取哪种状态作为燃气体积流量等参数的计算基准,取决于摩阻计算公式推导的前提和推导过程。
在管道中燃气为稳定流动和等温流动的前提下,燃气管道中的燃气流动由简化运动方程、连续性方程和气体状态方程组成
压力差为2公斤,换算为水头差
h
=
20m
水力坡度
j=h/l=20/200=0.1
流量
q
=
√(j/s)=√(0.1/41.85)=
0.0489
m^3/s
=
176
m^3/h
每小时水流量是
176
立方米。
管道摩阻 S=10.3*n^2/d^5.33 =10.3*0.012^2/0.7^5.33 =0.00993
流量Q=[0.4*1000000/(1000*9.8*0.0093*1000)]^(1/2)=2.095 m^3/s = 7542 m^3/h
流速 V= 4Q/(3.1416d^2)=4*2.095/(3.1416*0.7^2) = 5.44 m/s
每小时流量7542立方立方米,流速5.44米米秒
管道摩阻 S=10.3n^2/d^5.33=10.3*0.012^2/0.133^5.33 = 69.35
流量Q=50m^3/h=0.0139m^3/s
沿程水头损失hf=SLQ^ 2=69.35*80*0.0139^ 2=1.07m
出口剩余水头H2=H1-hf=50-1.07=48.93m 剩余压力4.893个大气压。
按水平管道计,管长80米,沿程水头损失并不大,出口压力远超过3个大气压。若输水管道比水泵出口直径大是有利于减小沿程损失。