管道压损主要包括沿程压力损失和局部压力损失,以下是相关计算资料:
计算依据
相关规范:《工业金属管道设计规范》GB50316-2000 (2008 版) 中对输送牛顿型流体的管道压力损失计算有明确规定,包括直管的摩擦压力损失和局部的摩擦压力损失计算。
计算公式
沿程压力损失:常用达西 - 魏斯巴赫公式计算,公式为hp,f=λ⋅dL⋅2gv2,其中hp,f为沿程压力损失,λ为沿程阻力系数,L为管段长度,d为管径,v为断面平均流速,g为重力加速度。当流体为层流时(Re<2300),λ=Re64;当流体为湍流时(Re>4000),λ需通过穆迪图或科尔布鲁克公式λ1=−2log10(3.7dε+Reλ2.51)迭代计算,其中ε为管壁的绝对粗糙度,Re为雷诺数,Re=νvd,ν为流体粘度。
局部压力损失:计算通式为hp,j=ζ⋅2gv2,其中hp,j为局部压力损失,ζ为局部阻力系数,可通过实验测定或查《流体阻力手册》获取,不同管件的局部阻力系数不同,如90°标准弯头的ζ≈0.9,闸阀全开时ζ≈0.17。
总压力损失:hw=∑hf+∑hj,其中hw为管道的总阻力损失,∑hf为管路中各管段的沿程阻力损失之和,∑hj为管路中各处局部阻力损失之和。
计算示例
某原油输送管道,管径d=0.5m,长度L=1000m,流速v=1.5m/s,原油粘度ν=10−5m2/s,管道粗糙度ε=0.1mm。
首先计算雷诺数Re=10−51.5×0.5=7.5×104,可知流体处于湍流状态。
然后计算相对粗糙度dε=0.50.1×10−3=2×10−4,再通过穆迪图或科尔布鲁克公式迭代计算沿程阻力系数λ,进而计算沿程压力损失hp,f和局部压力损失hp,j,最终得到总压力损失。

