Водопроводная формула

На участках трубопровода постоянного диаметра и расхода имеет место напорное равномерное движение жидкости, уравнение которого (1 – 5) имеет вид: .

Пьезометрический уклон I_p в этом уравнении представляет собой потерю напора, обусловленную трением, на единицу длины потока, т. е. . Подставив последнее выражение в уравнение равномерного напорного движения и решая его относительно h_f, получим:

Обозначив

С².w².R = K²,

последнюю зависимость приведем к виду:

. (2 – 2)

Это выражение и называется водопроводной формулой в которой:

- h_f - потери напора на трение в трубе диаметром d и длиной L;

- Q - расход воды;

- K - модуль расхода (или расходная характеристика), .

Из уравнения (1 – 5) следует, что

, (2 – 3)

откуда видно, что размерность модуля расхода совпадает с размерностью расхода Q. Для случая напорного равномерного движения модуль расхода является функцией диаметра трубы и ее шероховатости, так как

где

Значение коэффициента шероховатости n принимают в зависимости от материала труб (стальные, оцинкованные, неоцинкованные, чугунные, асбестоцементные и т. п.), способа обработки их внутренней поверхности (без обработки, с хорошо заглаженными стыками и т.п.) и от состояния труб (новые трубы; трубы, бывшие в эксплуатации). При определенном постоянном значении коэффициента шероховатости (т.е. при n = const) K = f(d). Значения K для новых стальных водопроводных труб (при n = 0,012) наиболее употребительных стандартных диаметров приведены в учебники.

При расчетах водопроводных труб величину, обратную квадрату модуля расхода часто обозначают через A.Тогда водопроводная формула (2 – 2) переписывается в виде: H_f = A.Q².L, (2 – 4)

где .

Из формулы (2 – 2) видно, что потеря напора имеет размерность длины и может быть выражена в метрах столба перекачиваемой жидкости.