沿程水力摩阻的电算实现与应用

针对油田注水、采油工艺设计中经常用到牛顿流体沿程水力摩阻计算而效率不高的问题,根据经典教材的计算方法,使用WPS表格VBA编制了九参数的自定义函数,实现了在WPS表格中快速计算沿程水力摩阻,并能返回多种计算结果,极大地提高了工作效率。自定义函数的计算结果与所引用的2篇文献的偏差在1%以内,证明其结果可靠,能用于快速计算注水、采油时的沿程摩擦压降,这对于油田生产选择合适的管子尺寸、流量范围、节省能源有很大的指导作用。此外,该WPS表格自定义函数也适用于Office Excel。

滴头插入对滴灌毛管水头损失影响试验研究

为了提高滴灌毛管水力设计精度,通过试验研究了因滴头插入引起的毛管局部水头损失,根据试验现象分析了毛管局部水头损失占沿程水头损失比例hj/hf、毛管局部水头损失系数ξ,与滴头类型、滴头间距以及雷诺数之间的关系.结果表明:对于不同的滴头和滴头间距,毛管局部水头损失占沿程水头损失比例hj/hf差别较大.在相同间距下,迷宫流道滴头插入导致的hj/hf要大于压力补偿式滴头;对于同一类型滴头,滴头间距越小,局部水头损失越明显,hj/hf越大,且均大于微灌工程技术规范规定;若按规范取沿程水头损失的0.1～0.2计算局部水头损失,将导致滴灌工程设计中水头损失计算偏小.不同类型的滴头,毛管局部水头损失系数差异较大,其中迷宫流道滴头ξ基本在0.6以上,而压力补偿式滴头ξ为0.3～0.5,且ξ随滴头间距减小而增大、随雷诺数增大而减小,雷诺数越大,ξ变化越趋于平稳.通过对试验数据进行回归与统计分析,提出了毛管局部水头损失系数计算公式,相关系数R2为0.953.

输配水管道沿程水头损失计算方法探讨

输配水管道是城市供水系统的重要组成部分,管道沿程水头损失计算又是输配水管道设计的核心。探讨了常用水头损失计算公式的适用范围及公式中参数的选择。水力计算应根据不同的水流流态采用与之适应的计算公式,并选取对应的水力计算参数,使水力计算成果准确可靠。

影响热网水力稳定性的若干因素分析

通过实例分析了不同位置比压降对管网水力稳定性的影响 ,并在此基础上给出最佳比摩阻的求解过程 ,为便于求解和工程应用 ,引入局部阻力系数、平均比摩阻的推导及泵站费用的概念。

玻璃钢管沿程水头损失计算公式选用

针对玻璃钢管沿程水头损失计算问题,根据水力学原理,采用公式对比的方法,论证了海曾-威廉公式的合理性,并修正了相关参数;同时以新疆小洼槽倒虹吸为例,利用不同公式计算水头损失值,然后与实测数据比较分析,发现管径小于2 000mm玻璃钢管的水头损失计算宜采用海曾-威廉公式,沿程摩擦系数采用相应的修正值;管径大于2 000mm宜选用齐恩公式和达西公式的组合。

大口径PCCP管道沿程水头损失计算探讨

大口径预应力钢筒混凝土管(PCCP管)的沿程水头损失计算应采用谢才公式,其中粗糙系数的取值至关重要。国内推荐的粗糙系数值偏大,并缺少科学试验数据。通过现场测试,得到DN2200的PCCP管粗糙系数在0.0110～0.0114之间,均值为0.0113,此值可作为长距离输水工程大口径PCCP管粗糙系数参考值。

微喷带沿程水头损失的试验研究

研究了微喷带沿程水头损失的确定方法,研究中设计了一套测试微喷带流量与压力的试验装置,提出了相应的测试方法和适合评价微喷带沿程水头损失的指标,通过对试验数据的回归分析得出了更加科学的微喷带沿程水头损失的经验计算公式。

管输水力摩阻不分区计算与实验研究

长输管道输送一般处于紊流区,紊流区的水力摩阻计算一直采用分区计算的方法,涉及到的公式较多,使用起来不方便,并且分区附近存在数值跃变;由于混合摩擦区的计算通常采用近似公式,误差增加,最大甚至可达百分之十几.科尔布鲁克公式被公认为是计算混合摩擦区摩阻因数的准确公式,也可近似地用于水力光滑区和完全粗糙区的计算.文中给出了基于科尔布鲁克公式的水力摩阻计算公式,用该公式统一紊流区水力摩阻计算,并对不同油品在同一管道中流动的水力摩阻损失进行了实验研究,用实验数据分析了水力摩阻计算公式的误差.研究表明,紊流区的水力摩阻计算可不分区,均采用科尔布鲁克公式,以利于工程计算,同时可提高混合摩擦区的计算精度.

三个泉倒虹吸预应力钢筒混凝土管沿程水头损失计算分析

针对三个泉倒虹吸过流量富余的问题,基于工程特点及其水力设计方法,借鉴大口径钢管和预应力钢筒混凝土管(PCCP管)当量粗糙度的取值,根据雷诺数与相对粗糙度,结合莫迪图判别分析了大流量工况下倒虹吸管道水流流态,在此基础上,利用齐恩公式、海曾—威廉公式、谢才公式分别计算了三个泉倒虹吸水头损失值,并与实测资料进行对比分析。结果表明,随着管径增大,管壁光滑程度增加,使得PCCP管内水流处于紊流过渡区而非阻力平方区,因此不应选用谢才公式,而这正是导致三个泉倒虹吸过流能力与设计标准不符的主要原因。此外,发现齐恩公式、海曾—威廉公式适用于大口径有压PCCP管沿程水头损失计算。

真空排污系统管网的铺设

污水在压差的作用下 ,向前运动一段时间后 ,回落到各提升段的低洼处 ,所引起的激励波继续向前传播 ,激发前方静止的污水再次运动起来。这样经多次提升 ,污水越过上坡进入收集罐。由于只考虑向下坡度小于 2 %的管线的摩擦损失及各提升段的静压头损失 ,因此 ,根据不同的系统运行水平 ,污水提升高度可达 4.5～ 6m ,输送距离可达4km。

渗流-水平井流耦合数学模型和数值模拟

在有侧向流入(流出)的水平井流运动和连续性方程的基础上,建立了渗流与水平井流耦合数学模型,主要针对混合水头损失问题,进行了渗流与水平井流耦合数值计算,分析了常用的摩擦系数修正方法对计算结果的影响。数值模拟计算表明:层流或者光滑紊流流态时,不同的摩擦系数修正方法对结果影响较小;粗糙紊流流态时,不同的摩擦系数修正方法对结果影响较大。当水平井流是层流-光滑紊流流态时,使用了一种新的流态分界点识别方法对水平井流态进行判断,计算结果证实了方法的可靠性、合理性。

真空卸污系统管道设计参数试验研究

结合真空卸污系统管道设计参数试验研究,介绍真空卸污系统中管道设计的主要参数,叙述主要参数在设计过程中的计算与选取的方法。通过真空卸污系统的仿真试验,将沿程水头损失随机选取计算,并分析计算结果;根据澳标选取气液比,并通过计算验证气液比的可靠性;选取不同数量的卸污点与不同卸污单元软管长度进行卸污试验,并对试验结果进行分析。

热水供暖管路比摩阻误差分析

分析研究了95℃/70℃热水供暖系统按平均温度60℃进行管路水力计算的不合理性。计算得到了比摩阻的理论误差:层流区42.56%、临界区-12.77%、湍流光滑区8.51%、湍流过渡区小于8.51%、湍流粗糙区误差可以忽略。给出了湍流区沿程阻力系数绝对误差的计算式。

沿程水头损失系数研究的一种新方法

采用神经网络(ANN)方法对沿程水头损失系数的影响因素进行了分析.以著名的尼古拉兹试验数据为基础,建立了相应的ANN模型.模型计算结果与试验数据以及经验公式的计算成果比较表明,利用ANN模型进行沿程水头损失系数影响因素评估有效和方便.计算实例表明,采用ANN方法计算沿程水头损失系数简单方便,计算精度高,工作量小,可操作性强,通用性好,工程适用性强.因此,以试验数据为基础建立的水力学体系,可以以ANN方法为新的分析与计算手段,进行新的发展.

滴灌毛管局部水头损失计算方法研究

为了探明安装插入式灌水器的毛管局部水头损失计算方法及其在沿程水头损失中所占的比例,从水力学基本原理出发,分析了毛管局部水头损失与其影响因素之间的关系,推导出毛管局部水头损失及占沿程水头损失比例的计算公式,并进行了讨论分析。结果表明:毛管局部水头损失随着毛管内径的增大而减小,随着灌水器插头断面面积、灌水器流量和灌水器个数的增大而增大。毛管局部水头损失占沿程水头损失比例是由灌水器个数、流量、间距、插头断面面积以及毛管内径共同决定的,在不同参数情况下,其值由0.02到1.10不等,在某些情况下,局部水头损失甚至大于沿程水头损失,由此说明,毛管局部水头损失计算方法的研究对提高滴灌毛管设计精度具有重要意义。

管道水力公式的选用对水泵选型的影响研究

随着输配水管网的大型化和复杂化,提供动力的泵设备也有大型化趋势。其中泵的扬程确定取决于管道沿程水力损失计算的精度,而工程设计中,如果随意采用不同的水力计算,所计算的损失将出现差异,尤其在沿程损失较大或并联管路较多的系统中出现足以影响水泵机组选型的情况。为此,将对布拉休斯(Blassius),舍维列夫,谢才,海曾-威廉4个常见水力损失公式进行研究,分别计算不同管网系统的水力损失,比较不同公式的计算结果,以说明除管材、管径、流速等影响因素外,管道长度及拓扑结构也会对水力损失产生影响,从而影响水泵的选泵及配套功率。以某长距离排水管网和带凝汽器的工业循环供水系统为例,说明上述观点,并提出了4种常用公式在不同管长和管道布置情况下的适用条件。

玻璃钢管道沿程水头损失实验研究

针对管径小于100 mm的玻璃钢管道沿程水头损失计算问题,建立了一套测定沿程阻力的实验装置,测量得到不同流量下4种不同管径玻璃钢管道的沿程水头损失。选用伍德公式、海曾-威廉公式等一系列经验公式分别对实验管道进行沿程水头损失拟合,并与实测数据进行比较。结果显示:伍德公式的拟合结果与玻璃钢管道的实测沿程阻力结果最为接近,同时对玻璃钢管道的海曾-威廉系数进行了修正。

迷宫流道沿程水头损失试验研究

迷宫流道由于其结构本身的特点,其水流的水头损失以局部水头损失为主,但目前对于沿程水头损失占总水头损失的比例却没有统一的结论。针对以上问题对梯形迷宫流道及齿形迷宫流道内的水流沿程水头损失进行了物理模型试验。结果表明:梯形45°,梯形60°,齿形45°及齿形60°迷宫流道内水流沿程水头损失占总水头损失的比例分别保持在8.1%左右、14.9%左右、2.1%左右及2.9%左右。

UPVC给水管沿程阻力系数的研究

通过对国产 UPVC给水管进行系统实验 ,对实验资料进行回归分析并与现有计算公式相比较 ,导出 UPVC给水管沿程阻力系数的计算公式 ,为

改性聚乙烯软管沿程水头损失的试验研究

试验表明,薄塑软管中的水流流态属光滑管紊流,它与一般塑料硬管在输水性能上的差别是:水流断面可随工作压力变化,因此其沿程水头损失和沿程阻力系数不仅取决于雷诺数,与其流量和直径有关,同时还受管首工作压力的影响。分析提出了薄塑软管断面呈全圆形时,管首工作压力一定和变动下的沿程水头损失及沿程阻力系数的经验公式。经验证,符合应用要求。