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化工设计常用计算公式速查手册 · 03 管道与管径计算

GB 50316-2000（2008 年版） ｜ GB/T 20801

3.1 由流量与流速确定管内径
d=4⋅qV3600⋅π⋅ud = \sqrt{\dfrac{4 \cdot q_{V}}{3600 \cdot \pi \cdot u}}
d
管内径，m
qV
工况体积流量，m³/h
u
选定的平均流速，m/s
3600
h 与 s 的换算，非经验系数
适用范围与用法：由连续性方程 qV = (π/4)d²u 反解得到。流速按介质与工况选取（下表为常用经验区间，项目另有规定时以项目规定为准），算得内径后按标准管系列向上选取，并回算实际流速与压降。
介质 / 位置常用流速区间 m/s
泵吸入管（液体）0.5 ~ 1.5
泵出口及一般液体管1.5 ~ 3.5
低压气体8 ~ 15
中高压气体10 ~ 20
饱和蒸汽15 ~ 30
过热蒸汽30 ~ 50
注意：上表流速为工程经验区间，非某一标准条款的规定值，系数待与标准正式文本核对。
3.2 雷诺数与流态判别
Re=d⋅u⋅ρμ=d⋅uν\mathrm{Re} = \dfrac{d \cdot u \cdot \rho }{\mu } = \dfrac{d \cdot u}{\nu }
Re
雷诺数，量纲一
d
管内径，m
u
平均流速，m/s
ρ
流体密度，kg/m³
μ
动力黏度，Pa·s
ν
运动黏度，m²/s
适用范围与用法：圆管内流动通常以 Re ＜ 2300 为层流、2300 ~ 4000 为过渡区、Re ＞ 4000 为湍流（流体力学通用判据）。Re 用于选择摩擦系数关联式。
依据：流体力学定义式，无标准经验系数。
3.3 直管摩擦压降与局部阻力（Darcy–Weisbach）
Δpf=λ⋅Ld⋅ρ⋅u22\Delta p_{f} = \lambda \cdot \dfrac{L}{d} \cdot \dfrac{\rho \cdot u^{2}}{2}
Δpj=ζ⋅ρ⋅u22\Delta p_{j} = \zeta \cdot \dfrac{\rho \cdot u^{2}}{2}
Δpf
直管摩擦压降，Pa
λ
Darcy 摩擦系数：层流 64/Re；湍流按 Colebrook 式或 Moody 图，由 Re 与相对粗糙度 ε/d 确定
L
直管长度，m
Δpj
管件/阀门局部压降，Pa
ζ
局部阻力系数（随管件型式查手册或制造商数据）
适用范围与用法：系统总压降 = Σ直管压降 + Σ局部压降 + 位差与设备压降；用于校核泵扬程或压缩机出口压力是否足够。管道壁厚与压力等级另按管道规范校核，不在本式范围。
依据：Darcy–Weisbach 方程（流体力学基本式）；管道设计要求见 GB 50316-2000（2008 年版）。