沿程水头损失计算器
管道沿程水头损失计算器
专业水力计算工具 · 多公式集成 · 管网平面和纵断面 · 结果图形输出
立即访问计算器产品概述
本计算器是一款专业水力计算工具，通过集成达西-魏斯巴赫公式、哈森-威廉姆斯公式、喷灌和微灌规范公式等多套公式选择，可快速求解管道沿程水头损失、流速、雷诺数等关键水力参数。
适用于给排水系统设计、暖通工程优化、农业灌溉管网规划等场景，支持多节点树状管网系统的计算分析。
核心功能特性
- 多公式适配：内置4种通用水头损失计算公式
- 参数智能识别：自动解析管道拓扑结构，支持支状管网建模
- 材质数据库：预置常见管材粗糙度参数库（含6类材质）
- 单位自动转换：兼容国际单位与工程常用单位体系
- 三维空间分析：基于节点坐标自动计算管段长度与高程差
操作指南
1. 基础数据录入
在输入区按以下格式逐行输入管网节点参数：
示例：
表示位于坐标原点，出流量40m³/h，局部阻力系数0.05，管径100mm的节点
2. 计算模式选择
| 公式类型 | 适用场景 | 必需参数 |
|---|---|---|
| 达西-魏斯巴赫公式 | 精确计算（需完整物性参数） | 流体密度、动力粘度、粗糙度 |
| 哈森-威廉姆斯公式 | 给水系统快速计算 | C系数（默认取140） |
| 喷灌公式 | 喷灌系统 | 规范给出的粗糙系数 |
| 微灌公式 | 微灌系统计算 | 规范指定的粗糙度、雷诺数 |
3. 参数配置说明
管材特性参数（单位：mm）
| 材质类型 | 新管粗糙度范围 | 旧管粗糙度范围 |
|---|---|---|
| 塑料(PVC/PE) | 0.0015-0.01 | 0.02-0.15 |
| 镀锌钢管 | 0.046-0.1 | 1.0-2.0 |
| 混凝土管 | 0.3-0.8 | 1.5-3.0 |
| 石棉水泥管 | 0.03-0.07 | 0.1-0.15 |
流体物性参数（达西公式专用）
- 20℃清水密度：998.2 kg/m³
- 20℃清水粘度：1.002×10⁻³ Pa·s
计算结果输出
系统将生成包含以下参数的完整报告：
- 各管段沿程水头损失（m）
- 局部水头损失（m）
- 流速分布（m/s）
- 系统总水头需求（m）
工程应用提示
1. 参数优化建议
- 建议流速范围：给水系统1.0-2.5m/s，灌溉系统0.6-1.5m/s
- 经济管径选择：使水头损失控制在3-5m/100m管长
2. 特殊工况处理
- 含气流体：需额外考虑气液两相流修正系数
- 非牛顿流体：建议采用专用计算模块
- 变径管网：分段输入不同管径节点
3. 验证方法
推荐通过压力传感器实测值与计算值对比，误差应＜15%
管道沿程水头损失计算器
请输入管道节点坐标、流量及局部损失系数 (每行一个节点坐标 x,y,z（m）, 节点出流量 q（m³/h）, 局部损失系数 k, 管段直径 d （mm），请使用英文“,”分隔数据。例如: 0,0,0,40,0.05,100)：
局部阻力系数综合考虑了形状因素。在具体应用中，k值可能需要参考相关水利学手册或通过实验确定。
请选择水头损失计算公式：
主管管道内径 (mm)：
主管总水头/水泵扬程 (m)：
流体粘度 (Pa·s) ：
1. 塑料
~ 塑料管道（如PVC管等）的粗糙度相对较小。对于光滑的塑料管道，其等效粗糙度值通常在(0.0015 ~ 0.01)mm之间。在水力计算中，这种较小的粗糙度使得塑料管道在相同流量下产生的沿程水头损失相对较小。
2. 钢铁
~ 新的、光滑的钢管粗糙度值约为(0.046 ~ 0.1)mm。但随着使用时间的增加，由于腐蚀、结垢等原因，粗糙度可能会显著增加。例如，旧钢管的粗糙度可能达到(1 ~ 2)mm甚至更高。在水力计算时，粗糙度的变化会对沿程水头损失的计算结果产生很大影响。
3. 砼（混凝土）
~ 普通混凝土管道的粗糙度值大约在(0.3 ~ 3)mm之间。如果混凝土表面处理较为粗糙值会偏向较大值；如果进行了较为精细的抹面等处理，(roughness)值可能会接近(0.3)mm。这一粗糙度值在水力计算中对确定混凝土管道的输水能力和水头损失起着重要作用。
4. 石棉
~ 石棉水泥管的粗糙度值大概在(0.03 ~ 0.15)mm范围内。在水力计算时，需要根据石棉水泥管的实际生产工艺和使用状况确定其粗糙度取值，以准确计算沿程水头损失等水力参数。
管道粗糙度 (mm) ：
20 ℃ 流体密度 (kg/m³) ：
塑料管（如PVC, PE, PP等）: 通常取值为 150
新铸铁管: 通常取值为 130
旧铸铁管和旧钢管: 通常取值为 100
混凝土管（砼）: 通常取值为 120
石棉水泥管: 通常取值为 130 到 140 之间，具体取决于管道的新旧程度和表面状况。