38.怎样选择压力水管的内径及壁厚？

（1）压力水管内径的计算

　

式中　d——水管内径，m；

　Q——流量，m³/s；

　v——水管内流速，m/s。

（2）压力水管管壁厚度的计算

　

式中　t——水管管壁厚度，m；

　P_max——最大设计水压，Pa；

　d——水管内径，m；

　k——安全系数；

　σ_m——管壁最大抗拉强度，Pa；

　η——联轴器效率。

【例4-3】　某水电站设置一条焊接钢压力水管，流量Q为5m³/s，水槽水面与水轮机间的落差Δh为160m，试计算钢管的内径及上下两端钢管壁厚度。

已知上下端内径均相同，发电机甩全负荷时水压管内产生的水压升高K为25%，考虑到接合效率后钢管允许张力ησ为98MPa，管内平均流速v为3.5m/s。

解　管内最大压力为

　

管内径为

　

按题意，ησ=98MPa=98×102=9996mH₂O

压力水管下端壁厚为

　

t===0.0135m

取裕度15%，则下端管壁厚为

t=0.0135×1.15=0.0155m，取16mm。

考虑到材质腐蚀等原因会减小材料强度，压力水管上端壁厚一般取16mm以上。