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管道技术基于流体流动的普遍原理。当真实（粘性）流体流过管道时，其部分能量用于维持流动。由于内部摩擦和湍流，该能量被转换成热能。这种转换导致能量损失以流体高度来表示，称为水头损失，通常分为两类。第一种类型主要是由于摩擦，称为线性或主要水头损失。它存在于整个管道长度中。第二类称为次要或单一水头损失，是由于管网中存在的次要附属物和附件造成的。流体流动遇到的附属物是边界的突然或逐渐变化，导致流速的大小、方向或分布发生变化。这种主要和次要水头损失的分类是相对的。对于具有许多次要附属物的短管，总次要水头损失可能大于摩擦水头损失。在石油和水分配网络中，管道长度相当长，因此可以使用主要水头损失和次要水头损失这两个术语而不会产生混淆。为了对各种类型的水头损失进行一般而精确的公式化，人们进行了大量研究。Weisbach [1] 是第一个提出水头损失关系的人。正如 Bhave [2] 所指出的，Darcy 为推导关系的应用做出了巨大贡献，因此他的名字与 Weisbach 的名字联系在一起。因此，该关系通常称为 Darcy-Weisbach 公式。它本质上取决于摩擦系数和相对粗糙度。摩擦系数是雷诺数所表征的流态的函数。人们提出了几种摩擦系数的显式和隐式关系。Nikuradse [3] 进行了大量实验，实验涉及使用均匀大小的沙粒实现的光滑和人工粗糙管道。Nikuradse 图也称为 Stanton 图或 Stanton-Pannel 图，是这些研究的结果。 Colebrook [4] 比较了 Nikuradse 图表中的结果，发现其曲线与实际管道的曲线不匹配。但是，通过引入等效表面粗糙度的概念，可以将 Nikuradse 的结果用于商用管道。其他几位研究人员在文献中提供了不同的图表。Johnson [5] 使用几个无量纲组给出了商用管道的图表。Rouse [6] 绘制了代表
管道能量损失评估
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