水力学是流体力学的一个分支,包含三部分内容:水静力学、水运动学和水动力学。水静力学研讨水在停止状态下的受力平衡及工程运用,处理的是压强与压力问题,如水池池壁的静水压力核算等。水运动学研讨水的运动要素(如位移、速度、加速度等)及其改变规则,不触及受力问题。水动力学研讨水的运动要素与引起运动的动力要素(即作用力)之间的相互联络,是水力学的要点内容。水力学有三大根本方程:连续性方程、能量方程和动量方程。连续性方程是物理学质量守稳定律在水力学中的详细表现,浅显地讲便是流量平衡。对一段管道,当断面1与断面2之间无流量进出时,恒有Q1=Q2。此恒等式与管径巨细、管道原料及管道安置方法等无关。连续性方程对管结点相同建立,即流入与流出结点的流量代数和恒为零。能量方程又称伯努利方程,是物理学机械能守稳定律在水力学中的详细表现。能量方程从本质上讲表现的是水在运动过程中各机械能之间的守恒联络,包含三项:位能(又称势能)、压能和动能。在稳定总流能量方程中,用作用水头(计量单位为m)来表明,公式如下:稳定总流能量方程在给水管规划中,怎么核算水头丢失是一个重要课题。水头丢失包含两类:沿程水头丢失和部分水头丢失。沿程水头丢失与管道长度、直径、原料及管内流速等有关,部分水头丢失取决于流道部分扰动引起的流场结构调整,如缩短、扩张、曲折等。实践工程中的管安置有树状与环状之分,其间的管段又有串联与并联之别,其流量分配与压力平衡等均应依据实在的状况进行核算。管道水流依据是不是真的存在压力而分为有压与无压两类,一般的给水管道均归于有压管道(当压力等级较高时应考虑水击问题)。管道规划的主要任务是求解管道流量、流速与压力(或称作用水头),并由此承认管道的规划管径。管径挑选中有一个经济流速问题,正常的状况下DN100~400管其经济流速为0.6~1.0m/s,DN400管以上为1.0~1.4m/s。此外,管径挑选还与管道原料有关,由于不同的管材其水头丢失并不相同,由此对管内流速会发生必定影响。
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