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互影响， 单个接口的局部阻力系数具有独立性。
３ 不同类型接口的局部阻力系数
３．１ 聚乙烯管热熔对接卷边的局部阻力系数 试验检测 ＤＮ１５０ 聚乙烯管道的实际内径为 １２９．５ ｍｍ，
热熔内卷边的凸起高度 δ 约 ４．３６ ｍｍ， 宽度 ｌ 约 １３．８８ ｍｍ， 见图 ２。 单根管道长 ６．０ ｍ， 相邻接口的相
对距离 ｌ ∕Ｄ≈４６， 远大于文献［１０］给出的阈值， 认为相邻热熔卷边的影响可忽略， 单个接口的局部阻
ｃｒ
力具有独立性。
图 ２ 聚乙烯管热熔对接卷边
采用方法一检测热熔接口的局部阻力系数。 试验首先对聚乙烯管道的当量粗糙度 Δ 进行检
测 ［１４－１５］ 。 聚乙烯管采用电熔套筒连接时接口处无缩径， 接口的局部阻力影响可忽略， 流量范围 ３７．１ ～
６２．３ Ｌ∕ｓ 的试验条件下， 电熔套筒连接聚乙烯管的达西沿程阻力系数 ｆ 的变化范围为 ０．０１３７ ～ ０．０１５１，
采用柯尔勃洛克－怀特公式反算的当量粗糙度 Δ 值范围为 ０．００６ ～ ０．０１１ ｍｍ， 取均值为 Δ≈０．００８ ｍｍ，
该值与国内规范 ［１］ 建议 Δ ＝ （０．０１０～０．０１５ ｍｍ）的下限和国外规范 ［１６］ 建议 Δ ＝ （０．００３～０．０１５ ｍｍ）的中位
数相近。
试验测量了热熔对接聚乙烯管两组间距（Ｌ ＝ ２３．９７０ ｍ、 Ｌ ＝ ２７．９８０ ｍ）的管道总水头损失， 每组间
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距包含 ４ 个热熔卷边接口， 试验的流量范围为 ３０．０ ～ ６０．６ Ｌ∕ｓ， 流速范围为 ２．２７３ ～ ４．５９５ ｍ∕ｓ， 水温
１１．４５～１１．８０ ℃， 雷诺数 Ｒｅ 范围为 ２．３×１０ ～ ４．７×１０ ， 测量结果见图 ３。 将聚乙烯管道的当量粗糙度
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Δ ＝ ０．００８ ｍｍ 代入式（２）， 计算不同流量下的沿程阻力系数 ｆ， 并代入式（１）， 即可求得单个热熔接口
的局部阻力系数 ξ， 结果见图 ４。 由于流量、 压力水头、 当量粗糙度等参数测量的不确定度影响， 单个
热熔接口的局部阻力系数 ξ 测量结果也具有一定的不确定度， 其变化范围为 ０．０７１ ～ ０．１０７， 取平均值
为 ξ≈０．０８６（标准差为 ０．００９）。 单个热熔接口产生的局部水头损失约占当量粗糙度 Δ＝ ０．００８ ｍｍ 时 １．０ ｍ
长 ＤＮ１５０ 聚乙烯管道沿程水头损失的 ７５．３％， 折算当量管长为 ０．７５ ｍ。
图 ３ 聚乙烯管的总水头损失和流速的关系 图 ４ 热熔接口的局部阻力系数 ξ 和流速的关系
３．２ 球墨铸铁聚乙烯复合管端部保护环的局部阻力系数 试验检测 ＤＮ３００ 球墨铸铁聚乙烯复合管的
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