管道水力摩阻系数的敏感性分析

论文摘要

管道水力摩阻系数的合理取值是输水工程经济、高效运行的关键,尤其是当前广泛采用的大口径输水管道。然而受内壁粗糙度、管径D、流速V、水温T等诸多因素的影响,水力摩阻系数取值存在较大的不确定性。本文对常用摩阻系数进行了系统的敏感性分析,研究表明:同种管材的海森-威廉系数Ch和曼宁糙率系数n均随管径D增大而增大,并且曼宁糙率n的相对增幅远大于海森-威廉系数Ch,当前设计中忽略管径D对曼宁糙率n的影响是造成部分工程水头损失计算误差较大的原因之一。海森-威廉公式对不同管径的适应性优于谢才-曼宁公式,工程设计如采用谢才-曼宁公式,需考虑管径和流速对曼宁糙率n的影响。上述成果可为管道输水工程的设计、运行和管理提供参考。

论文目录

• 1 研究背景
• 2 管道水力计算公式
•   2.1 达西-魏斯巴哈公式
•   2.2 海森-威廉公式
•   2.3 谢才公式
• 3 水力摩阻系数的敏感性分析
•   3.1 摩阻系数的相对变化率关系式
•   3.2 当量粗糙度k
•   3.3 管径D
•   3.4 流速V
•   3.5 水温T（运动黏滞系数ν）
•   3.6 摩阻系数的敏感性变化规律
• 4 实例分析与工程应用
•   4.1 实例分析
•   4.2 水力计算公式的选用
•   4.3 摩阻系数取值的裕度
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郭永鑫,郭新蕾,杨鹏志,付辉,王涛

关键词: 输水管道,水力摩阻系数,水头损失,敏感性分析

来源: 水利学报 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地球物理学,水利水电工程

单位: 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点试验室,河北水利电力学院

基金: 国家重点研发计划课题（2016YFC0400605）,国家自然科学基金项目（51679262）,中国水科院科研专项（HY0145B802017）,流域水循环模拟与调控国家重点实验室课题（SKL2018TS07)

分类号: TV134

DOI: 10.13243/j.cnki.slxb.20181090

页码: 1021-1028

总页数: 8

文件大小: 1372K

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