简单管道是指单根等直径管道，其流动特点是管内断面平均流速沿程不变，其铺设与水平面成任意角度。

以自流为例，列吸入罐液面和排出罐液面的能量方程有

其中：

H0为作用水头，这里H0＝H。

利用式③、式④可求解管道输送能力计算的三种问题。

说明：在管道水力计算一系列程序清单中都未列出摩阻系数计算子程序，实际计算时，应将此子程序段调入内存，才可运行。并应将定义Fi函数的语句移至主程序中。

（1）已知：Q，L，d，ν，Δ，求：hw（或z，p）流程图如图7．14所示。

图7．14　计算hw程序流程图

举例：

已知：油流过铸铁管道，管道计算长度L＝300m，管径d＝0．2m，管壁粗糙度Δ＝0．4 mm，流量Q＝0．2778m3／s，油的运动黏度ν＝2．5cst，求hw。运行：

输入：

input：d，L，Q，vis，K

0．2，300，0．2778，2．5E－6，0．4E－3

输出：

Re＝707411．9

Fi＝0．0234

Hw＝139．9422m

（2）已知：d，L，H0，ν，Δ，求Q。

分析：此为第二类问题，需要用迭代法，其步骤如下：

①取λ0＝0．025

②由达西公式可求得

③调用jf，求λ1

④由λ1代入达西公式求Q1

⑤检查｜Q1－Q0｜＜ε是否满足，若不满足，将算出的Q1作为Q0重复步骤③、④、⑤，直至满足为止。

示例运行：

输入：

作用水头H0：100

管道计算长度L：50000

管径D：0．1

黏度vis：1E－6

粗糙度K：0．15E－3

输出：

管径D：100mm

管径L：50000m

作用水头H0：100m(www.daowen.com)

黏度vis：1cst

粗糙度K：0．15mm

摩阻系数Fi：2．543366E－02

流量结果Q：3．77753E－03m3／s

其他计算步骤同前。

其流程图如7．15所示。

图7．15　计算Q的程序流程图

（3）已知：Q，L，H0，ν，Δ，求d。

分析：此为第三类问题也需用迭代法，其计算步骤和第二类问题完全类似，当设定初始λ0后，依达西公式有

其流程图如图7．16。

图7．16　计算d的程序流程图

①初始化变量inputDATA

②定义直径计算公式doubleFND（doublex），doubleFNFi（doublex）

③定义常数fi0，d0＝FND（fi0）

④调用子程序jf

⑤D＝FND（Fi）

⑥｜D－d0｜＜JD

如果否，则d0＝D

Fi0＝Fi

如果是，则

⑦按“P”键打印结果END

示例运行：

输入：

作用水头H0：20

管道计算长度L：200

流量Q：0．2778

黏度vis：1E－6

粗糙度K：0．05E－3

输出：

流量Q：0．2778m3／s

管长L：200m

作用水头H0：20m

黏度vis：1．0cst

粗糙度K：0．05mm

摩阻系数Fi：0．0143

管径计算结果D：245．7mm