4  扬程计算                                               （5 - 9）
泵的扬程计算是选择泵的重要依据，这是由管网系统的安装和操作条件决定的。计算前应首先绘制流程草图，平、立面布置图，计算出管线的长度、管径及管件型式和数量。
一般管网如下图所示，（更多图例可参考化工工艺设计手册）。
D——排出几何高度，m；
    取值：高于泵入口中心线：为正；低于泵入口中心线：为负；
S——吸入几何高度，m；
取值：高于泵入口中心线：为负；低于泵入口中心线：为正；
Pd、Ps——容器内操作压力，m液柱（表压）；
    取值：以表压正负为准
Hf1——直管阻力损失，m液柱；
Hf2——管件阻力损失，m液柱；
Hf3——进出口局部阻力损失，m液柱；
h ——泵的扬程，m液柱。
h＝D+S+hf1+hf2+h3+ Pd－Ps
h= D－S+hf1+hf2+hf3+ Pd－Ps
h= D＋S+hf1+hf2+hf3+ Pd－Ps
表5-5：计算式中各参数符号的意义
符号	意义	单位		d	管内径	m			长度	m		Q	液体的体积流量	m3/s		Re	雷诺准数	－		T	时间	s		v	液体的流速	m/s			密度	Kg/m3			粘度	Pa.s		ζ	局部阻力系数	－		ε	绝对粗糙度	m		λ	摩擦因数	－		
表5-6：某些工业管材的ε约值见表1
管道类别	绝对粗糙度ε/mm		管道类别	绝对粗糙度ε/mm		
金
属
管	无缝黄铜管、钢管、铅管	0.01～0.05		
非
金
属
管	干净玻璃管	0.0015～0.01			新的无缝钢管、镀锌铁管	0.1～0.2			橡皮软管	0.01～0.03			新的铸铁管	0.3			木管道	0.25～1.25			具有轻度腐蚀的无缝钢管	0.2～0.3			陶土排水管	0.45～6.0			具有显著腐蚀的无缝钢管	0.5以上			很好整平的水泥管	0.33			旧的铸铁管	0.85以上			石棉水泥管	0.03～0.8		注：摘至《化工原理》科学出版社2001年9月第一版，何潮洪、冯霄主编。第48页。
管网局部阻力计算
项目	计算方法	依据条件	备注		管径	确定流量、流速
计算管径：Q＝v
确定管子规格				管道阻力	计算Re准数
Re＝
计算直管阻力
hf1＝λ
当Re≤2000时为滞流（层流）
λ＝
当Re≥2000时为湍流
       ＝1.14－2lg
管件阻力：（管件、阀门等）
hf2＝ζ
进出口局部阻力
h f3＝ζ= 1.5
突然扩大：ζ＝
突然缩小：ζ＝ 0.5
由于d1/d2≈0，所以ζ＝1+0.5=1.5
⑸     管网总阻力
hf＝ hf1+hf2+hf3	液体的密度和粘度
直管长度
液体流量Q，管内径，管件，阀门型式
扩大或收缩前后管的的尺寸
、：小管、大管管径
	科尔布鲁克（Colebrook）公式试用范围
Re＝4×103～108，
ε/d＝5×10-2~10-6从水力光滑管到完全粗糙管。
公式中很小，可以忽略，即
＝1.14－2lg
某些工业管材的ε约值见表5-6
常常用管件局部阻力系数ζ见表5-7。
表5-7：常用管件和阀件底局部阻力系数ζ值
管件和阀件名称	ζ值		标准弯头	45°，ζ＝0.35 	90°，ζ＝0.75		90°方形弯头	1.3		180°回转头	1.5		活接管	0.4		弯管	φ
R/d	30°	45°	60°	75°	90°	105°	120°			1.5	0.08	0.11	0.14	0.16	0.175	0.19	0.20			2.0	0.07	0.10	0.12	0.14	0.15	0.16	0.17		突然扩大	A1/A2	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1			ζ	1	0.81	0.64	0.49	0.36	0.25	0.16	0.09	0.04	0.01	1		突然缩小	A1/A2	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1			ζ	0.5	0.47	0.45	0.38	0.34	0.3	0.25	0.20	0.15	0.09	0		标准三通管	      			ζ=0.4               ζ=1.5                  ζ=1.3                ζ=1		闸阀	全开	3/4开	1/2开	1/4开			0.17	0.9	4.5	24		截止阀
（球心阀）	全开ζ=6.4	1/2开ζ=9.5		碟阀	a	5°	10°	20°	30°	40°	45°	50°	60°	70°			ζ	0.24	0.52	1.54	3.91	10.8	18.7	30.6	118	751		旋塞	θ	5°	10°	20°	40°	60°			ζ	0.24	0.52	1.56	17.3	206		单向阀	摇板式ζ=2	球形式ζ=70		角阀(90°)	5		底阀	1.5		滤水器
(或滤水网)	2		水表（盘形）	7		注：管件、阀件底规格形式很多，制造水平，加工精度往往差别很大，所以局部系数ζ的变动范围也是很大。表中数值只是约略值。至于其他管件、阀件等ζ值，可参考相关文献。
注：摘至《化工原理》科学出版社2001年9月第一版，何潮洪、冯霄主编。第50页。
 工程一般认为，流体在直圆管内流动时，当Re≤2000时为层流；当Re≥4000时为湍流；当Re在2000～4000范围内，为过渡状态。过渡状态计算λ时，工程上按湍流公式计算。

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