敞開(kāi)式固定供水管網(wǎng)供水壓力與系統(tǒng)流量探討

李詩(shī)俊

摘要：在敞開(kāi)式固定供水管網(wǎng)中，回水壓力釋放到水池、水箱等儲(chǔ)水設(shè)備中，回水壓力為零。供回水壓差即為供水壓力;當(dāng)供水壓力提高，供回水壓差增加，管網(wǎng)壓差增加后，管網(wǎng)供水流量是否增加。

關(guān)鍵詞：敞開(kāi)式;固定供水管網(wǎng);壓力與流量;探究

引言

供水管網(wǎng)流量的增加取決管道中水流流速的增加。管道內(nèi)水流速與系統(tǒng)管網(wǎng)阻力有關(guān)，管網(wǎng)阻力與整個(gè)管網(wǎng)的總阻抗有關(guān)。探究敞開(kāi)式固定管網(wǎng)供水壓力與管網(wǎng)流量，即探究管網(wǎng)阻力、管網(wǎng)總阻抗、管網(wǎng)流量的關(guān)系。

根據(jù)敞開(kāi)式供水流程圖，可以看到水池里的水通過(guò)水泵增壓后通過(guò)管網(wǎng)輸送到客戶(hù)端使用，然后回到我們的水池。當(dāng)供水壓力P1增大時(shí)，由于管網(wǎng)是敞開(kāi)式的，回水壓力釋放到水池，P1始終

對(duì)于同一管網(wǎng)（固定管網(wǎng)），管網(wǎng)忽略局部阻抗，管網(wǎng)總阻抗S是一定的，增加供水壓力可以提高管網(wǎng)流量，管網(wǎng)流量的平方同供水壓力成線(xiàn)性增長(zhǎng)。但管網(wǎng)的局部阻抗是隨供水壓力的變化而變化，導(dǎo)致了管網(wǎng)總阻抗S隨供水壓力變化。因此提高供水壓力，管網(wǎng)流量并不按線(xiàn)性增加。

供水壓力與管網(wǎng)局部阻抗的關(guān)系。根據(jù)液體在管道內(nèi)的流動(dòng)圖，液體在管道中流動(dòng)，在管道中間，液體有規(guī)律的向一個(gè)方向流動(dòng)，叫層流;靠近管道壁，由于液體與管道壁之間的摩擦，液體會(huì)產(chǎn)生渦旋一樣的流動(dòng)，叫紊流。當(dāng)供水壓力提高，管道

內(nèi)壓F作用于管道壁的壓力增加，紊流增加，液體的阻抗增大，我們把管道內(nèi)壓F增加產(chǎn)生的阻抗增加叫做局部阻抗。管道的總阻抗與管道的幾何尺寸、管道形狀，閥門(mén)、彎頭、管道材質(zhì)、液體、管道內(nèi)壓力等有關(guān)。把液體沿管道流動(dòng)摩擦產(chǎn)生的阻抗叫沿程阻抗，把管道內(nèi)壓力改變產(chǎn)生的阻抗叫局部阻抗。固定管網(wǎng)管道形狀、幾何尺寸、閥門(mén)、彎頭、管道材質(zhì)、液體均固定，沿程阻抗不會(huì)改變;但管道內(nèi)壓力的改變會(huì)改變局部阻抗。局部阻抗的改變將改變管網(wǎng)的總阻抗。

敞開(kāi)式固定管網(wǎng)提高供水壓力，在一定范圍內(nèi)可以提高供水流量;但因?yàn)楣┧畨毫Φ奶岣叩耐瑫r(shí)提高了管網(wǎng)的總阻抗，影響了供水流量的增加量;供水壓力越來(lái)越高，流量增加越來(lái)越少，達(dá)到一定值后流量不會(huì)增加。

結(jié)束語(yǔ)

供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)安裝完成后，管網(wǎng)的通過(guò)流量基本確定;增加管網(wǎng)的供水壓力，在一定壓力范圍內(nèi)，可提高管網(wǎng)流量，隨著供水壓力的逐步增加管網(wǎng)流量增加越來(lái)越少，達(dá)到一定值后流量不會(huì)增加。因此我們?cè)诠芫W(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮供水壓力和供水流量需求。

參考文獻(xiàn)：

《流體輸配管網(wǎng)》? 中國(guó)建筑工業(yè)出版社? 付祥釗 2009年09月