流體輸配管網(wǎng)課后習(xí)題以及答案 作業(yè)已改

1、第三章作業(yè)3-1 計算習(xí)題 3-1 中各散熱器所在環(huán)路的作用壓力 tg=95， tg1=85， tg2=80，tn=70。解:如圖示可知，第一個為并聯(lián)環(huán)路雙管管網(wǎng)，第二個為串聯(lián)環(huán)路單管管網(wǎng)系統(tǒng)供回水溫度，tg=95， tn=70，tg1=85， tg2=80，對應(yīng)的密度為， ，并聯(lián)：【雙管路各層散熱器的進(jìn)出水溫度是相同的，但是循環(huán)作用動力相差很大；】第一樓散熱器作用壓力：第二樓散熱器作用壓力： 第三樓散熱器作用壓力： 串聯(lián)：【單管路各層散熱器的循環(huán)作用動力是同一個數(shù)，但進(jìn)出水溫度越到下層越低】3-2 通過水力計算確定習(xí)題圖 3-2 所示重力循環(huán)熱水采暖管網(wǎng)的管徑。圖中立管、各散熱器的熱負(fù)荷與立

2、管相同。只算 I、II 立管，其余立管只講計算方法，不作具體計算，散熱器進(jìn)出水管管長 1.5m，進(jìn)出水支管均有截止閥和乙字彎，每根立管和熱源進(jìn)出口設(shè)有閘閥。解:（1）選擇最不利環(huán)路。有圖3-2可知，最不利環(huán)路是通過立管I的最底層散熱器I1（1800w）的環(huán)路，這個環(huán)路從散熱器I1順序經(jīng)過、進(jìn)入鍋爐，再經(jīng)管段、進(jìn)入散熱器I1。查表可得，【簡明供熱設(shè)計手冊 李岱森主編 中國建筑工業(yè)出版社 1998_P88頁表43】Pf=350Pa，（2）計算通過最不利環(huán)路的作用壓力=9.81×（0.5+3）（977.81961.92）+350896Pa（3）確定最不利環(huán)路各管段的管徑d1）求平均比摩阻。

3、最不利環(huán)路長度=(2.8+3)+13.5+10+10+10+8+(8.9+3+8)+10+10+10+12.8+2.8=122.8m2)根據(jù)各管段熱負(fù)荷,計算各管段的流量，比如:管段的流量計算：G2=（0.86*1800）/（95-70）=61.9262 kg/h同理以此類推可算出全部的流量G寫入下表。在通過【簡明供熱設(shè)計手冊 李岱森主編 中國建筑工業(yè)出版社 1998_P115頁表52】選擇最接近Rjp管徑。管段號熱負(fù)荷Q（W）流量G（kg/h）管長L（m）管徑D （mm）DN（m/s）R（Pa/m）DPy=RLxPd(Pa)DPj=x PdDP =DPy+DPj備注11800625.8200

4、.053.1218.096281.2033.651.696散熱器 1×2.0， 截止閥2×10，90º彎頭 1×1.5， 合流三通 1.5×12530018213.5320.051.6522.0052.51.233.07525.08閘閥 1×0.5， 直流三通 1×1.0，90º彎頭 1×1.03990034110400.062.5825.912.252.2528.15直流三通 1×1.041450049910400.135.215215.985.9857.98直流三通 1×1.051

5、910065710500.082.4224.213.143.1427.34直流三通 1×1.06237008158500.133.6028.81.59.013.542.3閘閥 1×0.5，90º彎頭 2×0.572370081519.9500.133.6071.642.515.037.5109.14閘閥 1×0.5，90º彎頭 2×0.5，直流三通 1×1.081910065710500.082.422413.143.1427.14直流三通 1×1.091450049910400.135.2152.115

6、.985.9858.08直流三通 1×1.010990034110400.062.5825.912.252.2528.15直流三通 1×1.011530018212.8320.051.6521.2482.53.17.7528.998閘閥 1×0.5， 直流三通 1×1.0，90º彎 1×1.01233001142.8250.062.888.03611.81.89.836直流三通 1×1.0（4）立管計算富裕度：通過底層散熱器總阻力即系統(tǒng)作用壓力富裕度的值如下：=>10富裕度滿足要求，到此I1環(huán)路計算完畢。開始計算I2環(huán)

7、路：通過第二層環(huán)路作用壓力及散熱器資用壓力如下：=9.81×（0.5+6）（977.81961.92）+3501332Pa通過第二層散熱器的資用壓力：管段號熱負(fù)荷Q（W）流量G（kg/h）管長L（m）管徑D （mm）DN（m/s）R（Pa/m）DPy=RLxPd(Pa)DPj=x PdDP =DPy+DPj備注131500523150.079.9529.85373.14116.18146.031435001202.8150.1865.98184.7441.014.2214.22198.96415200068.83150.115.2345.69354.9171.5217.1916200

8、068.82.8150.115.2042.561.04.94.947.46壓降不平衡率=>15因 、 管均選用最小管徑，剩余壓力只能通過第二層散熱器支管上的閥門消除。立管，第三層 =9.81×9.1×(977.81-961.92)+350=1768Pa資用壓力：=1768-896+48.8+9.9=931Pa壓降不平衡率 =>15因管段 、 已選用最小管徑，剩余壓力通過散熱器支管的閥門消除。立管，P1=9.81×3.5×(977.81-961.92)+350=896Pa管段、 與管段 、 并聯(lián)立管第一層散熱器使用壓力P,1=24.3+9.9+

9、48.8+25.4=108.4Pa管段號熱負(fù)荷Q（W）流量G（kg/h）管長L（m）管徑D （mm）DN（m/s）R（Pa/m）DPy=RLxPd(Pa)DPj=x PdDP =DPy+DPj備注171800625.8200.053.1218.096281.2033.651.696184600158.243320.051.654.952.51.233.0758.0251918003413400.062.587.7412.252.259.99203100106.642.8400.135.2114.58815.985.9820.568214600158.243500.082.427.2613.14

10、3.1410.422180061.922.8500.082.426.77613.143.149.91623180061.922.8320.051.654.622.51.233.0757.695第、立管的水力計算與立管相似，方法為：1）確定通過底層散熱器的資用壓力；2）確定通過底層散熱器環(huán)路的管徑和各管段阻力；3）進(jìn)行底層散熱器環(huán)路的阻力平衡校核；4）確定第2層散熱器環(huán)路的管徑和各管段阻力；5）對第2層散熱器環(huán)路進(jìn)行阻力平衡校核；6）對第3層散熱器作4）、5）步計算，校核。3-3 機械循環(huán)室內(nèi)采暖管網(wǎng)的水力特征和水力計算方法與重力循環(huán)管網(wǎng)有哪些一致的地方？有哪些不同之處？答:相同點：計算方法基本

11、相同，都是第一步確定最不利環(huán)路，第二步定管徑，第三步阻力平衡、校核。不同點：作用壓力不同即機械循環(huán)管網(wǎng)作用壓力：總的作用壓力為式子中P水泵動力。實際情況是循環(huán)動力主要由水泵提供，同時有管道內(nèi)水冷卻產(chǎn)生的重力循環(huán)作用動力。對機械循環(huán)雙管系統(tǒng)重力循環(huán)作用動力不可忽略，但是在單管系統(tǒng)中就可以忽略掉。重力循環(huán)管網(wǎng)作用壓力：總的作用壓力雙管系統(tǒng) 單管系統(tǒng)：3-4 室外熱水供水管網(wǎng)的水力計算與室內(nèi)熱水采暖管網(wǎng)相比有哪些相同之處和不同之處？答: 相同之處：A，室外熱水供熱管網(wǎng)水力計算的主要任務(wù)與室內(nèi)管網(wǎng)的相同； B，室內(nèi)管網(wǎng)水力計算的基本原理，對室外熱水供熱管網(wǎng)是完全適用的；都 符合公式不同之處：A，水力計

12、算圖表不同，因為室內(nèi)管網(wǎng)流動大多于紊流過渡區(qū)，而室外管網(wǎng)流動狀況大多處于阻力平方區(qū)B，沿程阻力在總阻力中所占比例不同，室內(nèi)可取50%，室外可取6080%。 C，在局部阻力的處理上不同，室內(nèi)管網(wǎng)局部阻力和沿程阻力分開計算，而室外管網(wǎng)將局部阻力折算成沿程阻力的當(dāng)量長度計算D，最不利環(huán)路平均比摩阻范圍不同，室內(nèi)Rpj=60120Pa/m，室外 Rpj=4080Pa/m。3-5 開式液體管網(wǎng)與閉式液體管網(wǎng)相比，水利特征和水力計算有哪些相同之處和不同之處？從水力特征上看，開式液體管網(wǎng)有進(jìn)出口與大氣相通，而閉式液體管網(wǎng)（除膨脹水箱外）與大氣隔離。因此，開式液體管網(wǎng)的動力設(shè)備除了克服管網(wǎng)流動阻力外，還要克服

13、進(jìn)出口高差形成的靜水壓力。此外，開式液體管網(wǎng)（如排水管網(wǎng)）中流體可能為多相流，其流態(tài)比閉式管網(wǎng)復(fù)雜；由于使用時間的不確定性，開式液體管網(wǎng)中流量隨時間變化較大，而閉式液體管風(fēng)中流量一般比較穩(wěn)定。在水力計算方法上，開式液體管網(wǎng)的基本原理和方法與閉式管網(wǎng)沒有本質(zhì)區(qū)別。但具體步驟中也有一些差別：（1）動力設(shè)備所需克服的阻力項不完全相同，開式管網(wǎng)需考慮高差；（2）管網(wǎng)流量計算方法不同，閉式管網(wǎng)同時使用系數(shù)一般取1，而開式管網(wǎng)同時使用系數(shù)小于1；（3）水力計算圖表不同；（4）對局部阻力的處理方式不同，閉式管網(wǎng)通過局部的阻力系數(shù)和動壓求局部損失，而開式管網(wǎng)對局部阻力一般不作詳細(xì)計算，僅根據(jù)管網(wǎng)類型采用經(jīng)驗的估計值，局部損失所占比例也小于閉式管網(wǎng)中局部損失所占比例。（5）在并聯(lián)支路阻力平衡處理上，閉式管網(wǎng)強調(diào)阻力平衡校核，而開式管網(wǎng)則對此要求不嚴(yán)，這是開、閉式管網(wǎng)具體型式的不同造成的，開式管網(wǎng)對較大的并聯(lián)支路也應(yīng)考慮阻力平衡。答: