[发明专利]一种输水扬程的计算方法及其装置

权利要求书

1.一种输水扬程的计算方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)根据一个预设的水位净扬程参数表的对照关系，计算出输水过程中的最高净扬程、平均净扬程、设计净扬程以及最小净扬程；

(2)计算输水过程中输水系统的输水损失，且所述输水损失的计算方法包括以下步骤：

(2.1)确定所述输水系统的泵站输水管线中各段管件的总长度L和管径d，并计算出至少两种沿程损失；其中一种沿程损失定义为第一沿程损失H_f1，其中另一种沿程损失定义为第二沿程损失H_f2；所述第一沿程损失H_f1为各段管件的沿程水头损失之和；所述第二沿程损失H_f2的计算方法包括以下步骤：

(2.1.1)计算雷诺数；

(2.1.2)计算相对粗糙度；

(2.1.3)根据所述雷诺数和所述相对粗糙度，确定清水阻力系数λ；以及

(2.1.4)计算所述第二沿程损失H_f2，且计算公式为：H_f2＝(λ×L×V²)/(2×d×g)；其中，V为所述管件的流速，g为重力加速度；

(2.2)分别计算所述第一沿程损失H_f1和所述第二沿程损失H_f2的误差，并选取误差最小的沿程损失；

(2.3)计算出局部损失；以及

(2.4)计算误差最小的沿程损失与所述局部损失之和，并将计算结果作为所述输水损失；以及

(3)将所述最高净扬程、所述平均净扬程、所述设计净扬程以及所述最小净扬程分别叠加所述输水损失以作为输水过程中的泵站总扬程。

2.如权利要求1所述的输水扬程的计算方法，其特征在于，所述第一沿程损失H_f1的计算公式为：

H_f1＝(16Q²L₁)/(C₁²d⁴Π²R)+(16Q²L₂)/(C₂²d⁴Π²R)+…+(16Q²L_n)/(C_n²d⁴Π²R)

式中，Q为管道流量；L₁，L₂，…，L_n依次为各段管件的长度；C₁，C₂，…，C_n依次为各段管件的谢才系数；R为水力半径。

3.如权利要求1所述的输水扬程的计算方法，其特征在于，所述最高净扬程为所述输水系统中高位水池的最高运行水位与前池的最低运行水位的差值；所述平均净扬程为所述高位水池与所述前池的平均水位之差；所述设计净扬程为所述高位水池与所述前池的设计水位之差；所述最小净扬程为所述高位水池的最低运行水位与所述前池的最高运行水位的差值。

4.如权利要求1所述的输水扬程的计算方法，其特征在于，所述雷诺数的计算公式为：

Re＝(V×d)/ν

Re为所述雷诺数，ν为黏性系数。

5.如权利要求1所述的输水扬程的计算方法，其特征在于，所述相对粗糙度的计算公式为：

为所述相对粗糙度，Δ为当量粗糙度。

6.如权利要求2所述的输水扬程的计算方法，其特征在于，各段管件的谢才系数的计算公式为：

C_n＝(R^0.16667)/m

式中，m为各段管件的粗糙系数。

7.如权利要求6所述的输水扬程的计算方法，其特征在于，在所述管件为钢管时，粗糙系数m为0.0115；在所述管件为铸铁管时，粗糙系数m为0.0125。