流體輸配管網(wǎng)(第1~5章)

1、1“流體輸配管網(wǎng)流體輸配管網(wǎng)” 釋義釋義流體具有流動(dòng)性的物質(zhì)；流體具有流動(dòng)性的物質(zhì)；輸配按要求輸送、分配；輸配按要求輸送、分配；管網(wǎng)管道（流體流動(dòng)的通道）相互連接形成管網(wǎng)管道（流體流動(dòng)的通道）相互連接形成 的網(wǎng)絡(luò)。的網(wǎng)絡(luò)。 錯(cuò)誤：錯(cuò)誤：流體流體輸送輸送管網(wǎng)；流體輸配管網(wǎng)；流體輸配管道管道流體輸配管網(wǎng)流體輸配管網(wǎng)2課程性質(zhì)及與其他課程的聯(lián)系課程性質(zhì)及與其他課程的聯(lián)系專業(yè)平臺(tái)課（專業(yè)核心技術(shù)基礎(chǔ)課）專業(yè)平臺(tái)課（專業(yè)核心技術(shù)基礎(chǔ)課）以以流體力學(xué)流體力學(xué)為主要理論基礎(chǔ)，是學(xué)習(xí)為主要理論基礎(chǔ)，是學(xué)習(xí)暖暖通空調(diào)通空調(diào)、供熱工程供熱工程、建筑給排水建筑給排水、燃?xì)廨斉淙細(xì)廨斉涞葘I(yè)技術(shù)課的核心基礎(chǔ)。等專業(yè)技

2、術(shù)課的核心基礎(chǔ)。專門講述公用設(shè)備工程中各種流體輸配管網(wǎng)的專門講述公用設(shè)備工程中各種流體輸配管網(wǎng)的工作原理和計(jì)算方法，以及動(dòng)力源（泵與風(fēng)機(jī)）工作原理和計(jì)算方法，以及動(dòng)力源（泵與風(fēng)機(jī)）的基礎(chǔ)理論和選用方法等。的基礎(chǔ)理論和選用方法等。全國(guó)注冊(cè)公用設(shè)備工程師考試科目全國(guó)注冊(cè)公用設(shè)備工程師考試科目3課程的學(xué)習(xí)任務(wù)課程的學(xué)習(xí)任務(wù) 通過(guò)各種教學(xué)環(huán)節(jié)，掌握暖通空調(diào)工程、城市燃通過(guò)各種教學(xué)環(huán)節(jié)，掌握暖通空調(diào)工程、城市燃?xì)夤こ?、供熱工程、建筑給排水工程、建筑消防工程、氣工程、供熱工程、建筑給排水工程、建筑消防工程、工廠動(dòng)力工程等各類工程中的流體輸配管網(wǎng)的基本原工廠動(dòng)力工程等各類工程中的流體輸配管網(wǎng)的基本原理。理。

3、 掌握進(jìn)行管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試和調(diào)節(jié)的基本理論掌握進(jìn)行管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試和調(diào)節(jié)的基本理論和方法，并形成初步的工程實(shí)踐能力。和方法，并形成初步的工程實(shí)踐能力。管網(wǎng)設(shè)計(jì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)確定管網(wǎng)形式、流通斷面；匹配動(dòng)力；確定確定管網(wǎng)形式、流通斷面；匹配動(dòng)力；確定 管網(wǎng)調(diào)節(jié)方案并設(shè)置相應(yīng)的裝置。管網(wǎng)調(diào)節(jié)方案并設(shè)置相應(yīng)的裝置。 能夠正確應(yīng)用設(shè)計(jì)手冊(cè)和參考資料進(jìn)行上述管網(wǎng)能夠正確應(yīng)用設(shè)計(jì)手冊(cè)和參考資料進(jìn)行上述管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和調(diào)節(jié)，并為從事其它大型、復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和調(diào)節(jié)，并為從事其它大型、復(fù)雜管網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理打下初步基礎(chǔ)。管網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理打下初步基礎(chǔ)。4教材與參考書教材與參考書流體輸配管網(wǎng)

4、流體輸配管網(wǎng) （第二版）付祥釗（第二版）付祥釗 主編主編 工業(yè)通風(fēng)工業(yè)通風(fēng) （第二版）孫一堅(jiān)（第二版）孫一堅(jiān) 主編主編 供熱工程供熱工程 （第三版）賀平（第三版）賀平 孫剛孫剛 主編主編 建筑給排水工程建筑給排水工程（第四版）王增長(zhǎng)（第四版）王增長(zhǎng) 主編主編 燃?xì)廨斉淙細(xì)廨斉?（第三版）段常貴（第三版）段常貴 主編主編 暖通空調(diào)暖通空調(diào) （第一版）陸亞俊（第一版）陸亞俊 主編主編 簡(jiǎn)明供熱設(shè)計(jì)手冊(cè)簡(jiǎn)明供熱設(shè)計(jì)手冊(cè) （第一版）李岱森（第一版）李岱森 主編主編 簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè) （第一版）孫一堅(jiān)（第一版）孫一堅(jiān) 主編主編 簡(jiǎn)明空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)簡(jiǎn)明空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè) （第一版）趙榮義（第一版）

5、趙榮義 主編主編 建筑燃?xì)庠O(shè)計(jì)手冊(cè)建筑燃?xì)庠O(shè)計(jì)手冊(cè) （第一版）袁國(guó)?。ǖ谝话妫┰瑖?guó)汀 主編主編5教材與參考書（續(xù)）教材與參考書（續(xù)）采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50019-2003GB50019-2003 城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范 CJJ34-2002CJJ34-2002 城市燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范城市燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范 GB50028-93GB50028-93（20022002年版）年版） 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50015-2003GB50015-2003 工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50316-2000GB50316-20

6、00 暖通空調(diào)暖通空調(diào)給水排水給水排水 煤氣與熱力煤氣與熱力6第第1章章 流體輸配管網(wǎng)型式與裝置流體輸配管網(wǎng)型式與裝置 自然界中的流體輸配管網(wǎng)：自然界中的流體輸配管網(wǎng)： 人體呼吸系統(tǒng)人體呼吸系統(tǒng)血液循環(huán)系統(tǒng)血液循環(huán)系統(tǒng)植物水分輸配系統(tǒng)植物水分輸配系統(tǒng)江河水系江河水系 工程中的流體輸配管網(wǎng)工程中的流體輸配管網(wǎng)： 西氣東輸西氣東輸南水北調(diào)南水北調(diào) 城市供熱、給水排水、燃?xì)獬鞘泄?、給水排水、燃?xì)饨ㄖ锊膳?、上下水、燃?xì)狻⒖照{(diào)送排風(fēng)、空調(diào)冷凍水建筑物采暖、上下水、燃?xì)?、空調(diào)送排風(fēng)、空調(diào)冷凍水與冷卻水與冷卻水工廠通風(fēng)工廠通風(fēng)7管網(wǎng)的型式與裝置管網(wǎng)的型式與裝置氣體管網(wǎng)氣體管網(wǎng)多相流管網(wǎng)多相流管網(wǎng)液體管網(wǎng)

7、液體管網(wǎng)81.1 舉例認(rèn)識(shí)管網(wǎng)舉例認(rèn)識(shí)管網(wǎng)居民樓廚房排煙管網(wǎng)居民樓廚房排煙管網(wǎng)西氣東輸接續(xù)天然氣管網(wǎng)西氣東輸接續(xù)天然氣管網(wǎng)重力循環(huán)熱水采暖管網(wǎng)重力循環(huán)熱水采暖管網(wǎng)蒸汽采暖管網(wǎng)蒸汽采暖管網(wǎng)氣力物料輸送管網(wǎng)氣力物料輸送管網(wǎng)熱水供熱管網(wǎng)系統(tǒng)熱水供熱管網(wǎng)系統(tǒng)91.1.1 居民樓廚房排煙管網(wǎng)居民樓廚房排煙管網(wǎng)居民樓廚房示例：居民樓廚房示例： 10居民樓廚房管網(wǎng)組成與功能分析居民樓廚房管網(wǎng)組成與功能分析 1 1 油煙機(jī)排煙罩油煙機(jī)排煙罩收集煙氣收集煙氣 2 2 風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)抽煙和排煙抽煙和排煙 3 3 單向閥單向閥防止煙氣倒流防止煙氣倒流 4 4 管道管道引導(dǎo)煙氣流動(dòng)路徑引導(dǎo)煙氣流動(dòng)路徑 5 5 風(fēng)帽風(fēng)帽防止

8、雨水防止雨水11居民樓廚房管網(wǎng)的特點(diǎn)：居民樓廚房管網(wǎng)的特點(diǎn)：流體種類流體種類氣體氣體，極少量液體極少量液體管網(wǎng)型式：管網(wǎng)型式： 管內(nèi)流體與環(huán)境大氣的關(guān)系管內(nèi)流體與環(huán)境大氣的關(guān)系 開式開式每個(gè)支路管道流向的確定性每個(gè)支路管道流向的確定性 枝狀枝狀管道中流體的分流與匯流管道中流體的分流與匯流 匯流匯流 12歸納流體輸配管網(wǎng)的組成：歸納流體輸配管網(wǎng)的組成： 流體的源和匯流體的源和匯 管道管道 動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置 調(diào)控裝置調(diào)控裝置 末端裝置末端裝置 其他附屬設(shè)備其他附屬設(shè)備131.1.2 西氣東輸接續(xù)天然氣管網(wǎng)西氣東輸接續(xù)天然氣管網(wǎng)管網(wǎng)示意圖管網(wǎng)示意圖 14該管網(wǎng)的特點(diǎn)：該管網(wǎng)的特點(diǎn)：（1 1）按照壓力

9、不同）按照壓力不同分級(jí)分級(jí)，不同的場(chǎng)合應(yīng)用不同的壓力級(jí)別，不同的場(chǎng)合應(yīng)用不同的壓力級(jí)別 （2 2）城區(qū)管網(wǎng)一些管線構(gòu)成）城區(qū)管網(wǎng)一些管線構(gòu)成環(huán)狀環(huán)狀 （3 3）是一個(gè)）是一個(gè)開式開式管網(wǎng)管網(wǎng) （4 4）上、下級(jí)管網(wǎng)相互影響）上、下級(jí)管網(wǎng)相互影響151.1.3 重力循環(huán)熱水采暖管網(wǎng)重力循環(huán)熱水采暖管網(wǎng)管網(wǎng)示意圖管網(wǎng)示意圖 1 1熱源熱源 2 2膨脹水箱膨脹水箱 3 3散熱器散熱器 4 4管道管道16該管網(wǎng)的特點(diǎn)該管網(wǎng)的特點(diǎn) 重力作用形成管網(wǎng)中流體重力作用形成管網(wǎng)中流體 流動(dòng)的動(dòng)力；流動(dòng)的動(dòng)力； 枝狀管網(wǎng)枝狀管網(wǎng) （注意：（注意：“閉合閉合” 不一定是不一定是“環(huán)狀環(huán)狀”）；）； 閉式閉式管網(wǎng)管網(wǎng)

10、 ； 垂直垂直同程同程系統(tǒng)。系統(tǒng)?？照{(diào)冷凍水系統(tǒng)能否依靠自然循環(huán)？空調(diào)冷凍水系統(tǒng)能否依靠自然循環(huán)？1熱源 2膨脹水箱 3散熱器 4管道171.1.4 蒸汽采暖管網(wǎng)蒸汽采暖管網(wǎng)管網(wǎng)示意圖管網(wǎng)示意圖 1 1熱源熱源( (蒸汽鍋爐蒸汽鍋爐) ) 2 2疏水器疏水器 3 3散熱器散熱器 4 4管道管道18該管網(wǎng)的特點(diǎn)該管網(wǎng)的特點(diǎn)1熱源(蒸汽鍋爐) 2疏水器 3散熱器 4管道 介質(zhì)汽體、汽液混合、液體；介質(zhì)汽體、汽液混合、液體； 既有既有分流分流，又有，又有匯流匯流； 枝狀管網(wǎng)。枝狀管網(wǎng)。在管網(wǎng)不同位置的流體種類及占主導(dǎo)地位的流體？在管網(wǎng)不同位置的流體種類及占主導(dǎo)地位的流體？191.1.5 氣力物料輸送

11、管網(wǎng)氣力物料輸送管網(wǎng)管網(wǎng)示意圖管網(wǎng)示意圖 20 該管網(wǎng)的特點(diǎn)該管網(wǎng)的特點(diǎn) 氣固兩相流，固體顆粒是氣固兩相流，固體顆粒是 流動(dòng)的阻礙流動(dòng)的阻礙 輸送距離有限輸送距離有限風(fēng)速要求高，流動(dòng)阻力大，風(fēng)機(jī)的壓力要求大。風(fēng)速要求高，流動(dòng)阻力大，風(fēng)機(jī)的壓力要求大。 211.1.6 熱水供熱管網(wǎng)系統(tǒng)熱水供熱管網(wǎng)系統(tǒng)管網(wǎng)管網(wǎng) 示例：示例： 22該管網(wǎng)的特點(diǎn)：上下級(jí)管網(wǎng)的連接該管網(wǎng)的特點(diǎn)：上下級(jí)管網(wǎng)的連接一級(jí)管網(wǎng)集中供熱管網(wǎng)（外網(wǎng)）一級(jí)管網(wǎng)集中供熱管網(wǎng)（外網(wǎng)）二級(jí)管網(wǎng)用戶采暖管網(wǎng)（內(nèi)網(wǎng)）二級(jí)管網(wǎng)用戶采暖管網(wǎng)（內(nèi)網(wǎng)）兩級(jí)管網(wǎng)之間的連接方式：兩級(jí)管網(wǎng)之間的連接方式： (a)(a)直接連接直接連接 (b)(b)裝噴射泵

12、直接連接裝噴射泵直接連接 (c)(c)裝混合水泵直接連接裝混合水泵直接連接 (d)(d)裝換熱器間接連接裝換熱器間接連接 23不同級(jí)管網(wǎng)之間的不同級(jí)管網(wǎng)之間的水力相關(guān)性水力相關(guān)性水力相關(guān)性的概念水力相關(guān)性的概念 “水水”泛指流體泛指流體, ,“水力水力”指流體流動(dòng)時(shí)的一些力學(xué)性質(zhì)，主要是指流體流動(dòng)時(shí)的一些力學(xué)性質(zhì)，主要是壓壓 力、速度等力、速度等; ; “相關(guān)相關(guān)”指上下級(jí)管網(wǎng)之間的壓力、速度相互影響；指上下級(jí)管網(wǎng)之間的壓力、速度相互影響； “無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)”指上下級(jí)管網(wǎng)之間的壓力、速度不相互影響。指上下級(jí)管網(wǎng)之間的壓力、速度不相互影響。 直接連接的上下級(jí)管網(wǎng)是水力相關(guān)的，間接連接則水直接連接的上下

13、級(jí)管網(wǎng)是水力相關(guān)的，間接連接則水力無(wú)關(guān)。力無(wú)關(guān)。 注意：水力無(wú)關(guān)的管網(wǎng)可以是注意：水力無(wú)關(guān)的管網(wǎng)可以是“熱力相關(guān)熱力相關(guān)”。241.1.7 其他幾種常見管網(wǎng)其他幾種常見管網(wǎng)排風(fēng)系統(tǒng)排風(fēng)系統(tǒng) 25空調(diào)送回風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)送回風(fēng)系統(tǒng) 26空調(diào)水系統(tǒng)空調(diào)水系統(tǒng) 27建筑給水管網(wǎng)建筑給水管網(wǎng) 28高層建筑給水管網(wǎng)高層建筑給水管網(wǎng) 承壓承壓與與分區(qū)分區(qū)概念概念29建筑排水管網(wǎng)建筑排水管網(wǎng) 301.2 流體輸配管網(wǎng)的基本組成與基本類型流體輸配管網(wǎng)的基本組成與基本類型流體輸配管網(wǎng)的兩個(gè)基本任務(wù)：流體輸配管網(wǎng)的兩個(gè)基本任務(wù)：流體的輸送與分配；流體的輸送與分配；能量的輸送與分配能量的輸送與分配。 在建筑環(huán)境與設(shè)備工程

14、中，需要在建筑環(huán)境與設(shè)備工程中，需要用流體輸配管網(wǎng)用流體輸配管網(wǎng)輸送輸送和和分配分配水、熱水、水、熱水、蒸汽、空氣等蒸汽、空氣等流體流體來(lái)完成對(duì)建筑的熱來(lái)完成對(duì)建筑的熱能供應(yīng)、建筑給排水、空調(diào)制冷等工能供應(yīng)、建筑給排水、空調(diào)制冷等工程系統(tǒng)的需要，以滿足對(duì)建筑環(huán)境的程系統(tǒng)的需要，以滿足對(duì)建筑環(huán)境的調(diào)節(jié)與控制。調(diào)節(jié)與控制。31為了完成上述兩個(gè)任務(wù)，建立了各種各樣的流體為了完成上述兩個(gè)任務(wù)，建立了各種各樣的流體 輸配管網(wǎng)。本節(jié)歸納各類流體輸配管網(wǎng)的共性。輸配管網(wǎng)。本節(jié)歸納各類流體輸配管網(wǎng)的共性。 包括：包括：流體輸配管網(wǎng)的流體輸配管網(wǎng)的基本功能基本功能流體輸配管網(wǎng)的流體輸配管網(wǎng)的基本組成基本組成流體

15、輸配管網(wǎng)的流體輸配管網(wǎng)的分類分類流體輸配管網(wǎng)的流體輸配管網(wǎng)的連接方式連接方式321.2.1 流體輸配管網(wǎng)的基本功能與基本組成流體輸配管網(wǎng)的基本功能與基本組成基本功能：基本功能：從從“源源”取得流體，通過(guò)管道輸送，按照要求將流量分取得流體，通過(guò)管道輸送，按照要求將流量分配給用戶的末端裝置；配給用戶的末端裝置；從末端裝置處按照要求收集流體，通過(guò)管道，將其輸送從末端裝置處按照要求收集流體，通過(guò)管道，將其輸送到到“匯匯”。源源末端裝置末端裝置按流量要求按流量要求匯匯末端裝置末端裝置按流量要求按流量要求第第3種形式：從種形式：從源源末端裝置末端裝置匯（源）匯（源）形成循環(huán)。形成循環(huán)。33基本組成：基本組

16、成：末端裝置末端裝置從管道中取得一定量的流體，或?qū)⒁欢康牧黧w送從管道中取得一定量的流體，或?qū)⒁欢康牧黧w送入管道。如：排風(fēng)罩、散熱器、送風(fēng)口、燃?xì)庹?；衛(wèi)生器具、配水入管道。如：排風(fēng)罩、散熱器、送風(fēng)口、燃?xì)庹?；衛(wèi)生器具、配水龍頭等。龍頭等。管道系統(tǒng)管道系統(tǒng)在在“源源”或或“匯匯”與末端裝置之間，給流體流動(dòng)以與末端裝置之間，給流體流動(dòng)以路徑，引導(dǎo)流體流動(dòng)。路徑，引導(dǎo)流體流動(dòng)。動(dòng)力動(dòng)力流動(dòng)存在阻力，必須要有動(dòng)力：流動(dòng)存在阻力，必須要有動(dòng)力： 來(lái)源于來(lái)源于“源源”，如鍋爐；儲(chǔ)氣罐的壓力；上級(jí)管網(wǎng)的壓力；，如鍋爐；儲(chǔ)氣罐的壓力；上級(jí)管網(wǎng)的壓力； 來(lái)源于重力，如自然循環(huán)熱水采暖；建筑排水；來(lái)源于重力，如

17、自然循環(huán)熱水采暖；建筑排水； 來(lái)源于機(jī)械動(dòng)力（水泵與風(fēng)機(jī)），機(jī)械通風(fēng)、城市供熱、城市給來(lái)源于機(jī)械動(dòng)力（水泵與風(fēng)機(jī)），機(jī)械通風(fēng)、城市供熱、城市給水等，應(yīng)用廣泛。水等，應(yīng)用廣泛。34調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)閥、關(guān)斷閥。調(diào)節(jié)閥、關(guān)斷閥。安全、計(jì)量裝置安全、計(jì)量裝置安全閥、報(bào)警器、流量計(jì)、溫度計(jì)、壓力表等。安全閥、報(bào)警器、流量計(jì)、溫度計(jì)、壓力表等。 其他裝置與設(shè)備其他裝置與設(shè)備膨脹水箱、排氣裝置、疏水器、過(guò)濾器等。膨脹水箱、排氣裝置、疏水器、過(guò)濾器等。351.2.2 流體輸配管網(wǎng)的分類流體輸配管網(wǎng)的分類單相流與多相流管網(wǎng)單相流與多相流管網(wǎng)按管內(nèi)流體的相態(tài)按管內(nèi)流體的相態(tài)重力驅(qū)動(dòng)與壓力驅(qū)動(dòng)管網(wǎng)重力驅(qū)動(dòng)與壓力

18、驅(qū)動(dòng)管網(wǎng)按管網(wǎng)動(dòng)力性質(zhì)：按管網(wǎng)動(dòng)力性質(zhì)： 重力驅(qū)動(dòng)利用管網(wǎng)內(nèi)、外或管網(wǎng)內(nèi)不同流段的流體間密度差重力驅(qū)動(dòng)利用管網(wǎng)內(nèi)、外或管網(wǎng)內(nèi)不同流段的流體間密度差 重力差重力差 形成驅(qū)動(dòng)力。形成驅(qū)動(dòng)力。 壓力驅(qū)動(dòng)來(lái)自壓力驅(qū)動(dòng)來(lái)自“源源”的壓力、機(jī)械動(dòng)力（泵、風(fēng)機(jī)）。的壓力、機(jī)械動(dòng)力（泵、風(fēng)機(jī)）。開式與閉式管網(wǎng)開式與閉式管網(wǎng)按管網(wǎng)內(nèi)流體與外界環(huán)境空間的聯(lián)按管網(wǎng)內(nèi)流體與外界環(huán)境空間的聯(lián)系：系： 開式管網(wǎng)與外界空間相通，有進(jìn)、出口，與環(huán)境空間水力相關(guān)。開式管網(wǎng)與外界空間相通，有進(jìn)、出口，與環(huán)境空間水力相關(guān)。 閉式管網(wǎng)與外界空間隔絕。與環(huán)境空間水力無(wú)關(guān)。閉式管網(wǎng)與外界空間隔絕。與環(huán)境空間水力無(wú)關(guān)。36枝狀與環(huán)狀管網(wǎng)枝

19、狀與環(huán)狀管網(wǎng)根據(jù)流動(dòng)路徑的確定性：根據(jù)流動(dòng)路徑的確定性： 枝狀管網(wǎng)管網(wǎng)內(nèi)任一管段的流向是確定的、唯一的。因此，阻力枝狀管網(wǎng)管網(wǎng)內(nèi)任一管段的流向是確定的、唯一的。因此，阻力 變化只影響流量，不改變流向。變化只影響流量，不改變流向。 環(huán)狀管網(wǎng)管網(wǎng)中有的管段的流動(dòng)方向是不確定的，有環(huán)狀管網(wǎng)管網(wǎng)中有的管段的流動(dòng)方向是不確定的，有2種可能性。種可能性。37異程式管網(wǎng)與同程式管網(wǎng)異程式管網(wǎng)與同程式管網(wǎng)根據(jù)并聯(lián)管段所在的環(huán)根據(jù)并聯(lián)管段所在的環(huán)路之間流程長(zhǎng)度的差異情況：路之間流程長(zhǎng)度的差異情況： 同程式流程長(zhǎng)度差異顯著。并聯(lián)環(huán)路的阻抗差異小，有利于各并同程式流程長(zhǎng)度差異顯著。并聯(lián)環(huán)路的阻抗差異小，有利于各并

20、聯(lián)環(huán)路均勻輸配流體。聯(lián)環(huán)路均勻輸配流體。 異程式流程長(zhǎng)度差異不顯著。異程式流程長(zhǎng)度差異不顯著。381.2.3 管網(wǎng)之間的連接方式管網(wǎng)之間的連接方式大型工程管網(wǎng)可能由多級(jí)管網(wǎng)共同承擔(dān)流體輸配任務(wù)，各大型工程管網(wǎng)可能由多級(jí)管網(wǎng)共同承擔(dān)流體輸配任務(wù)，各 級(jí)管網(wǎng)之間由于具體條件和要求不同，可以有不同的連接級(jí)管網(wǎng)之間由于具體條件和要求不同，可以有不同的連接 方式，分為方式，分為2大類：大類： 直接連接流體要穿越各級(jí)管網(wǎng)之間的分界，從一級(jí)進(jìn)入另一級(jí)管網(wǎng)，直接連接流體要穿越各級(jí)管網(wǎng)之間的分界，從一級(jí)進(jìn)入另一級(jí)管網(wǎng)， 管網(wǎng)之間的水力參數(shù)（壓力、流速）要相互影響，同時(shí)管網(wǎng)之間的水力參數(shù)（壓力、流速）要相互影響，

21、同時(shí) 熱力參數(shù)（溫度）必然相互影響，熱力參數(shù)（溫度）必然相互影響，水力相關(guān)水力相關(guān)和和熱力相關(guān)熱力相關(guān)。 各級(jí)管網(wǎng)不能孤立調(diào)節(jié)。各級(jí)管網(wǎng)不能孤立調(diào)節(jié)。 間接連接流體不能穿越各級(jí)管網(wǎng)的分界，各級(jí)管網(wǎng)水力參數(shù)不相互間接連接流體不能穿越各級(jí)管網(wǎng)的分界，各級(jí)管網(wǎng)水力參數(shù)不相互 影響，水力無(wú)關(guān)，可以分別獨(dú)立調(diào)節(jié)。通過(guò)分界處的固體影響，水力無(wú)關(guān)，可以分別獨(dú)立調(diào)節(jié)。通過(guò)分界處的固體 界面（如換熱器）可以進(jìn)行熱量交換，可能界面（如換熱器）可以進(jìn)行熱量交換，可能熱力相關(guān)。熱力相關(guān)。39第第1章課后要求章課后要求完成習(xí)題：完成習(xí)題：1-11-1、1-61-6仔細(xì)閱讀并理解教材內(nèi)容仔細(xì)閱讀并理解教材內(nèi)容閱讀參考書閱

22、讀參考書40第第2章章 氣體管流水力特征與水力計(jì)算氣體管流水力特征與水力計(jì)算412.1 氣體管流水力特征氣體管流水力特征 氣體氣體重力重力管流水力特征管流水力特征 氣體氣體壓力壓力管流水力特征管流水力特征 壓力和重力壓力和重力綜合作用下氣體管流水力特征綜合作用下氣體管流水力特征422.1.1 氣體氣體重力重力管流水力特征管流水力特征管流的能量方程管流的能量方程 1-2 1-2斷面的能量方程：斷面的能量方程：21222122112)(2PvPHHgvpjaj（2-1-1)2-1-1)靜壓靜壓動(dòng)壓動(dòng)壓位壓位壓阻力阻力1 jp2jP221v222v)(12HHga21P當(dāng)密度差由溫差引起時(shí)，工程上將

23、此時(shí)的當(dāng)密度差由溫差引起時(shí)，工程上將此時(shí)的位壓位壓稱為稱為熱壓熱壓43討論幾種情況：討論幾種情況： （1 1）豎向開口管道）豎向開口管道 若若1 1、2 2斷面位于進(jìn)口外和出口處，這時(shí)靜壓均為斷面位于進(jìn)口外和出口處，這時(shí)靜壓均為0 0，進(jìn)口流速為，進(jìn)口流速為0 0，則：則：也可以將出口的動(dòng)壓損失視為出口的一種流動(dòng)局部阻力，則：也可以將出口的動(dòng)壓損失視為出口的一種流動(dòng)局部阻力，則：)2(2)(212212pHHga則：(2-1-2)(2-1-2) 上式表明：上式表明：流動(dòng)阻力依靠位壓（即重力的作用）克服，流動(dòng)方向流動(dòng)阻力依靠位壓（即重力的作用）克服，流動(dòng)方向取決于管內(nèi)外的密度差。取決于管內(nèi)外的密

24、度差。 以廚房排煙管網(wǎng)為例，當(dāng)沒有開啟排風(fēng)機(jī)、且未設(shè)防倒流閥，夏以廚房排煙管網(wǎng)為例，當(dāng)沒有開啟排風(fēng)機(jī)、且未設(shè)防倒流閥，夏季豎井中密度低，室外空氣經(jīng)豎井進(jìn)入室內(nèi)；冬季豎井溫度高，室內(nèi)季豎井中密度低，室外空氣經(jīng)豎井進(jìn)入室內(nèi)；冬季豎井溫度高，室內(nèi)空氣進(jìn)入豎井。空氣進(jìn)入豎井。2112)(pHHga44（2 2）U U型管道內(nèi)的重力流型管道內(nèi)的重力流 通過(guò)列寫斷面通過(guò)列寫斷面1-D1-D、斷面、斷面D-2D-2的能量方程，綜合后得到：的能量方程，綜合后得到： 上式表明：上式表明：進(jìn)、出口位于相同標(biāo)高時(shí)，流動(dòng)動(dòng)力是豎管內(nèi)的密度進(jìn)、出口位于相同標(biāo)高時(shí)，流動(dòng)動(dòng)力是豎管內(nèi)的密度差與高差的乘積，與管外大氣密度無(wú)關(guān)

25、。流動(dòng)方向取決于豎管內(nèi)密度差與高差的乘積，與管外大氣密度無(wú)關(guān)。流動(dòng)方向取決于豎管內(nèi)密度的相對(duì)大小。的相對(duì)大小。 請(qǐng)分析請(qǐng)分析1 1、2 2斷面高差不等的情況。斷面高差不等的情況。21211222122122)(pHHg(2-1-2)(2-1-2)211221)(pHHg 若斷面若斷面1 1和和2 2分別在進(jìn)口和出口外，將進(jìn)口和出口的阻力損失放分別在進(jìn)口和出口外，將進(jìn)口和出口的阻力損失放在在pp1 12 2中，上式可以簡(jiǎn)寫成：中，上式可以簡(jiǎn)寫成：45（3 3）閉式管道內(nèi)的重力流）閉式管道內(nèi)的重力流 將將U U型管的型管的1 1、2 2斷面合為一體，形成閉式循環(huán)管斷面合為一體，形成閉式循環(huán)管道，則

26、：道，則： 上式表明上式表明閉式管道內(nèi)的重力流閉式管道內(nèi)的重力流與進(jìn)出口斷面與進(jìn)出口斷面等高的等高的U U型豎管重力流型豎管重力流具有相同的水力特征。具有相同的水力特征。lpHHg)(1221式中式中ppl l表示環(huán)路阻力。表示環(huán)路阻力。462.1.2 氣體氣體壓力壓力管流水力特征管流水力特征壓力管流的能量方程壓力管流的能量方程當(dāng)當(dāng)位壓為零位壓為零而且沒有機(jī)械動(dòng)力裝置時(shí)而且沒有機(jī)械動(dòng)力裝置時(shí): : 2122221122PPvPvjj（2-1-7)2-1-7)定義全壓為定義全壓為 ，則上式變成：，則上式變成：22vPPjq2121PPPqq（2-1-8)2-1-8) 表明：表明：位壓為位壓為0

27、0的管流中，兩斷面之間的流動(dòng)阻力是的管流中，兩斷面之間的流動(dòng)阻力是靠全壓差克服的?？咳珘翰羁朔?。管段沒有外界動(dòng)力輸入時(shí)，下游斷面管段沒有外界動(dòng)力輸入時(shí)，下游斷面的全壓低于上游斷面。的全壓低于上游斷面。47斷面間靜壓的關(guān)系：斷面間靜壓的關(guān)系：可以通過(guò)改變流速在一定范圍內(nèi)調(diào)整靜壓可以通過(guò)改變流速在一定范圍內(nèi)調(diào)整靜壓482.1.3 壓力和重力壓力和重力綜合作用下的氣體管流水力特征綜合作用下的氣體管流水力特征（2-1-11)2-1-11)211221)()(pHHgppaqq式中：式中： 斷面之間的全壓差斷面之間的全壓差 反映壓力作用；反映壓力作用； 位壓位壓 反映重力作用；反映重力作用； 二者綜合

28、作用克服流動(dòng)阻力二者綜合作用克服流動(dòng)阻力 ，維持管內(nèi)流動(dòng)。，維持管內(nèi)流動(dòng)。211221)()(pHHgppaqq211221)()(pHHgppaqq211221)()(pHHgppaqq4950512.2 流體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算的基本原理和方法流體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算的基本原理和方法兩種水力計(jì)算兩種水力計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算、校核計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算、校核計(jì)算目的目的設(shè)計(jì)計(jì)算：設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)要求的流量分配，確定管網(wǎng)的各段根據(jù)要求的流量分配，確定管網(wǎng)的各段管徑管徑（或斷面尺寸）（或斷面尺寸）和和阻力阻力。對(duì)枝狀管外，求得。對(duì)枝狀管外，求得管網(wǎng)特性曲線管網(wǎng)特性曲線，為匹配管網(wǎng)動(dòng)力設(shè)備準(zhǔn)備好條件，進(jìn)而為匹配管網(wǎng)動(dòng)力設(shè)備準(zhǔn)

29、備好條件，進(jìn)而確定動(dòng)力設(shè)備（風(fēng)確定動(dòng)力設(shè)備（風(fēng)機(jī)、水泵等）的型號(hào)機(jī)、水泵等）的型號(hào)。52校核計(jì)算：校核計(jì)算：根據(jù)已定的根據(jù)已定的動(dòng)力設(shè)備動(dòng)力設(shè)備，確定保證流量輸配的，確定保證流量輸配的管道尺寸管道尺寸；或者根據(jù)已定的；或者根據(jù)已定的管道尺寸管道尺寸，確定保證流量輸配，確定保證流量輸配的的動(dòng)力設(shè)備動(dòng)力設(shè)備。 水力計(jì)算是流體輸配管網(wǎng)設(shè)計(jì)及其運(yùn)行質(zhì)量保證的基本水力計(jì)算是流體輸配管網(wǎng)設(shè)計(jì)及其運(yùn)行質(zhì)量保證的基本手段。手段。53基本理論依據(jù)基本理論依據(jù)流體力學(xué)一元流動(dòng)流體力學(xué)一元流動(dòng)連續(xù)性方程連續(xù)性方程、能量方程能量方程串、并聯(lián)管路串、并聯(lián)管路流動(dòng)規(guī)律流動(dòng)規(guī)律：管網(wǎng)的流動(dòng)動(dòng)力管網(wǎng)的流動(dòng)動(dòng)力等于等于管網(wǎng)流動(dòng)

30、總阻力；管網(wǎng)流動(dòng)總阻力；若干管段串聯(lián)后的阻力，若干管段串聯(lián)后的阻力，等于等于各管段阻力之和；各管段阻力之和；各并聯(lián)管段的起點(diǎn)（終點(diǎn)）相同，具有相同的壓力。各并聯(lián)管段的起點(diǎn)（終點(diǎn)）相同，具有相同的壓力。不包不包含動(dòng)力源的并聯(lián)管段含動(dòng)力源的并聯(lián)管段，阻力應(yīng)，阻力應(yīng)相等相等；管段阻力是構(gòu)成管網(wǎng)阻力的管段阻力是構(gòu)成管網(wǎng)阻力的基本單元基本單元；管段總阻力等于管段總阻力等于摩擦阻力摩擦阻力（沿程阻力）和（沿程阻力）和局部阻力局部阻力之和。之和。542.2.1 摩擦阻力計(jì)算摩擦阻力計(jì)算摩擦阻力的普適計(jì)算公式摩擦阻力的普適計(jì)算公式lsmldlRP242當(dāng)管道材料不變，斷面尺寸不變，流體密度與流量不隨當(dāng)管道材料

31、不變，斷面尺寸不變，流體密度與流量不隨沿程流量變化時(shí)：沿程流量變化時(shí)：lRlRPmsml242R Rs s=f/X=f/X分析：分析：當(dāng)要求的流量一定時(shí)，流速是影響阻力的關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)要求的流量一定時(shí)，流速是影響阻力的關(guān)鍵參數(shù)。 根據(jù)流速和流量根據(jù)流速和流量 管道斷面管道斷面R Rs s、R Rm m 555657工程上常根據(jù)自身的工程特點(diǎn)，編制相應(yīng)的計(jì)算圖表幫工程上常根據(jù)自身的工程特點(diǎn)，編制相應(yīng)的計(jì)算圖表幫助計(jì)算。助計(jì)算。任何計(jì)算公式或圖表，都有其使用范圍，使用時(shí)要特別任何計(jì)算公式或圖表，都有其使用范圍，使用時(shí)要特別注意。注意。當(dāng)工程條件與得出公式或圖表的條件有差異時(shí)，常采用當(dāng)工程條件與得出公

32、式或圖表的條件有差異時(shí)，常采用修正的方法，如：密度和黏度修正、溫度和熱交換修正以修正的方法，如：密度和黏度修正、溫度和熱交換修正以及管壁粗糙度修正等。及管壁粗糙度修正等。582.2.2 局部阻力計(jì)算局部阻力計(jì)算產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因： 流動(dòng)邊界幾何形狀改變，使流動(dòng)產(chǎn)生渦流動(dòng)邊界幾何形狀改變，使流動(dòng)產(chǎn)生渦旋、流動(dòng)方向變化，引起能量損失。旋、流動(dòng)方向變化，引起能量損失。局部阻力基本計(jì)算公式：局部阻力基本計(jì)算公式：局部阻力系數(shù)局部阻力系數(shù)局部阻力處流動(dòng)處于阻力平方區(qū)，局部阻力系數(shù)只與幾何局部阻力處流動(dòng)處于阻力平方區(qū)，局部阻力系數(shù)只與幾何形狀有關(guān)；形狀有關(guān)；局部阻力系數(shù)一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得，可從各設(shè)計(jì)手冊(cè)查出；

33、局部阻力系數(shù)一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得，可從各設(shè)計(jì)手冊(cè)查出；局部阻力系數(shù)總是與所指的斷面動(dòng)壓對(duì)應(yīng)的，使用時(shí)必須局部阻力系數(shù)總是與所指的斷面動(dòng)壓對(duì)應(yīng)的，使用時(shí)必須注意。注意。 22vP（2-1-11)2-1-11)592.2.3 常用的水力計(jì)算方法常用的水力計(jì)算方法假定流速法假定流速法壓損平均法壓損平均法靜壓復(fù)得法靜壓復(fù)得法60假定流速法的特點(diǎn)：假定流速法的特點(diǎn)：先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選定管內(nèi)流速，再結(jié)合所需輸送的流先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選定管內(nèi)流速，再結(jié)合所需輸送的流量，確定管道斷面尺寸，進(jìn)而計(jì)算管道阻力量，確定管道斷面尺寸，進(jìn)而計(jì)算管道阻力, ,得出需要的得出需要的作用壓力。作用壓力。假定流速法適用于作用壓力未知

34、的情況。假定流速法適用于作用壓力未知的情況。61假定流速法的基本步驟：假定流速法的基本步驟：（1 1）繪制管網(wǎng)軸測(cè)圖，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)出長(zhǎng)度和流量，確定最繪制管網(wǎng)軸測(cè)圖，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)出長(zhǎng)度和流量，確定最不利環(huán)路。不利環(huán)路。（2 2）合理確定最不利環(huán)路各管段的管內(nèi)流體流速。合理確定最不利環(huán)路各管段的管內(nèi)流體流速。（3 3）根據(jù)各管段的流量和流速，確定最不利環(huán)路各管段的斷面尺寸。根據(jù)各管段的流量和流速，確定最不利環(huán)路各管段的斷面尺寸。（4 4）計(jì)算最不利環(huán)路各管段的阻力。計(jì)算最不利環(huán)路各管段的阻力。（5 5）平衡并聯(lián)管路。確定并聯(lián)管路的管徑，使各并聯(lián)管路的計(jì)算阻力平衡并聯(lián)管路。確定并聯(lián)

35、管路的管徑，使各并聯(lián)管路的計(jì)算阻力與各自的資用壓力相等，可用壓損平均法計(jì)算。這是保證流量按要求分與各自的資用壓力相等，可用壓損平均法計(jì)算。這是保證流量按要求分配的關(guān)鍵。若并聯(lián)管路計(jì)算阻力與各自的資用壓力不相等，在實(shí)際運(yùn)行配的關(guān)鍵。若并聯(lián)管路計(jì)算阻力與各自的資用壓力不相等，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，管網(wǎng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整各并聯(lián)管路流量，使并聯(lián)管路的實(shí)際流動(dòng)阻力與各時(shí)，管網(wǎng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整各并聯(lián)管路流量，使并聯(lián)管路的實(shí)際流動(dòng)阻力與各自的資用壓力相等。這時(shí)各并聯(lián)管路的流量不是要求的流量。自的資用壓力相等。這時(shí)各并聯(lián)管路的流量不是要求的流量。 （6 6）計(jì)算管網(wǎng)的總阻力，求取管網(wǎng)特性曲線。計(jì)算管網(wǎng)的總阻力，求取管網(wǎng)特性曲線。

36、（7 7）根據(jù)管網(wǎng)特性曲線、所要求輸送的總流量以及所輸送流體的種類、根據(jù)管網(wǎng)特性曲線、所要求輸送的總流量以及所輸送流體的種類、性質(zhì)等諸因素，綜合考慮為管網(wǎng)匹配動(dòng)力設(shè)備，確定動(dòng)力設(shè)備所需的參性質(zhì)等諸因素，綜合考慮為管網(wǎng)匹配動(dòng)力設(shè)備，確定動(dòng)力設(shè)備所需的參數(shù)。數(shù)。62壓損平均法的特點(diǎn)：壓損平均法的特點(diǎn)：將已定的總作用壓力，按干管長(zhǎng)度平均分配給每一管段，將已定的總作用壓力，按干管長(zhǎng)度平均分配給每一管段，以此確定管段阻力，再根據(jù)每一管段的流量確定管道斷面以此確定管段阻力，再根據(jù)每一管段的流量確定管道斷面尺寸。尺寸。當(dāng)管道系統(tǒng)的動(dòng)力已定時(shí)進(jìn)行水力計(jì)算，此法較為方便。當(dāng)管道系統(tǒng)的動(dòng)力已定時(shí)進(jìn)行水力計(jì)算，此法

37、較為方便。當(dāng)然，也可按其他技術(shù)經(jīng)濟(jì)性更好的方法將已定作用壓力當(dāng)然，也可按其他技術(shù)經(jīng)濟(jì)性更好的方法將已定作用壓力分配給各管段。分配給各管段。63壓損平均法的基本步驟：壓損平均法的基本步驟：（1 1）繪制管網(wǎng)軸測(cè)圖，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)出長(zhǎng)度和流繪制管網(wǎng)軸測(cè)圖，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)出長(zhǎng)度和流量，確定最不利環(huán)路。量，確定最不利環(huán)路。（2 2）根據(jù)確定的最不利環(huán)路的資用動(dòng)力，計(jì)算最不利環(huán)路根據(jù)確定的最不利環(huán)路的資用動(dòng)力，計(jì)算最不利環(huán)路單位管長(zhǎng)的壓力損失。單位管長(zhǎng)的壓力損失。（3 3）根據(jù)最不利環(huán)路單位管長(zhǎng)壓力損失和各管段流量，確根據(jù)最不利環(huán)路單位管長(zhǎng)壓力損失和各管段流量，確定其各管段管徑。定其各管段管

38、徑。（4 4）確定其他支路的資用動(dòng)力，計(jì)算單位管長(zhǎng)的壓力損失。確定其他支路的資用動(dòng)力，計(jì)算單位管長(zhǎng)的壓力損失。（5 5）根據(jù)各支路單位管長(zhǎng)壓力損失和各管段流量，確定其根據(jù)各支路單位管長(zhǎng)壓力損失和各管段流量，確定其各管段管徑。各管段管徑。64靜壓復(fù)得法的特點(diǎn)：靜壓復(fù)得法的特點(diǎn)：通過(guò)調(diào)整管道斷面尺寸，改變流速，維持管道在不同斷通過(guò)調(diào)整管道斷面尺寸，改變流速，維持管道在不同斷面處的管內(nèi)靜壓。面處的管內(nèi)靜壓。送風(fēng)管道若要求各個(gè)風(fēng)口風(fēng)量均勻，常用此方法保證要送風(fēng)管道若要求各個(gè)風(fēng)口風(fēng)量均勻，常用此方法保證要求的風(fēng)口風(fēng)速。求的風(fēng)口風(fēng)速。65靜壓復(fù)得法的基本步驟：靜壓復(fù)得法的基本步驟：66說(shuō)明：說(shuō)明：不論采用

39、何種方法，水力計(jì)算前必須完成管網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備不論采用何種方法，水力計(jì)算前必須完成管網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備的布置，確定管道材料及每個(gè)管段的流量，然后循著各種方的布置，確定管道材料及每個(gè)管段的流量，然后循著各種方法所要求的步驟進(jìn)行計(jì)算。法所要求的步驟進(jìn)行計(jì)算。水力計(jì)算中，各種計(jì)算公式和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的選取，應(yīng)遵循相水力計(jì)算中，各種計(jì)算公式和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的選取，應(yīng)遵循相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。問題：為什么有多種水力計(jì)算方法？問題：為什么有多種水力計(jì)算方法？672.3 氣體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算氣體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算 大多數(shù)的氣體輸配管網(wǎng)是開式枝狀管網(wǎng)，本節(jié)學(xué)習(xí)大多數(shù)的氣體輸配管網(wǎng)是開式枝狀管網(wǎng)，本節(jié)學(xué)習(xí)開開式枝狀

40、氣體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算式枝狀氣體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算的具體方法。的具體方法。682.3.1 開式枝狀氣體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算開式枝狀氣體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算69管內(nèi)流速和管段斷面尺寸管內(nèi)流速和管段斷面尺寸繪制風(fēng)管系統(tǒng)軸測(cè)圖繪制風(fēng)管系統(tǒng)軸測(cè)圖 劃分管段、管段編號(hào)、標(biāo)注長(zhǎng)度、標(biāo)注流量劃分管段、管段編號(hào)、標(biāo)注長(zhǎng)度、標(biāo)注流量確定管內(nèi)流速確定管內(nèi)流速 速度與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系速度與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系 速度與技術(shù)性的關(guān)系速度與技術(shù)性的關(guān)系 確定各管段的斷面尺寸確定各管段的斷面尺寸 管道尺寸有統(tǒng)一的規(guī)格管道尺寸有統(tǒng)一的規(guī)格 調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格后，再計(jì)算實(shí)際流速調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格后，再計(jì)算實(shí)際流速 707172摩擦阻力計(jì)算摩擦阻力計(jì)算阻力計(jì)算

41、應(yīng)從最不利環(huán)路開始阻力計(jì)算應(yīng)從最不利環(huán)路開始通風(fēng)空調(diào)管段：通風(fēng)空調(diào)管段：先求阻力系數(shù)：先求阻力系數(shù)：再求比摩阻再求比摩阻：根據(jù)上兩式繪制出的的根據(jù)上兩式繪制出的的線算圖線算圖進(jìn)行計(jì)算進(jìn)行計(jì)算（圖（圖2-3-12-3-1） 對(duì)于參數(shù)對(duì)于參數(shù)L L、d d、R Rm，只要知道其中任意兩個(gè)，即可利用線算，只要知道其中任意兩個(gè)，即可利用線算圖求出其它參數(shù)。圖求出其它參數(shù)。注意注意：實(shí)際條件與線算圖計(jì)算條件不符時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正實(shí)際條件與線算圖計(jì)算條件不符時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正 密度和粘度的修正；空氣溫度、大氣壓力和熱交換的修正；管壁密度和粘度的修正；空氣溫度、大氣壓力和熱交換的修正；管壁粗糙度的修正。粗糙度的修正。

42、Re51. 271. 3lg21dK22 dRm 737475baabDv2（2-3-10)2-3-10)76（2-3-11)2-3-11)25. 0625. 0)()(3 . 1baabDL7722 p 確定局部阻力系數(shù)及其對(duì)應(yīng)的特征速度確定局部阻力系數(shù)及其對(duì)應(yīng)的特征速度 代入上式計(jì)算局部阻力代入上式計(jì)算局部阻力 各管件的局部阻力系數(shù)查設(shè)計(jì)手冊(cè)各管件的局部阻力系數(shù)查設(shè)計(jì)手冊(cè)78并聯(lián)管路的阻力平衡并聯(lián)管路的阻力平衡阻力平衡阻力平衡的含義的含義 為了保證各管路達(dá)到預(yù)期的風(fēng)量，在水力計(jì)算中應(yīng)使并為了保證各管路達(dá)到預(yù)期的風(fēng)量，在水力計(jì)算中應(yīng)使并聯(lián)支管的計(jì)算阻力相等，工程上稱為并聯(lián)管路阻力平衡。聯(lián)支管

43、的計(jì)算阻力相等，工程上稱為并聯(lián)管路阻力平衡。要求：要求： 一般通風(fēng)系統(tǒng)一般通風(fēng)系統(tǒng)兩支管的計(jì)算阻力差應(yīng)兩支管的計(jì)算阻力差應(yīng) 15； 含塵風(fēng)管含塵風(fēng)管兩支管的計(jì)算阻力差應(yīng)兩支管的計(jì)算阻力差應(yīng) 10 。 超過(guò)上述規(guī)定應(yīng)進(jìn)行超過(guò)上述規(guī)定應(yīng)進(jìn)行阻力平衡阻力平衡，方法如下：，方法如下：調(diào)整支管管徑調(diào)整支管管徑 閥門調(diào)節(jié)通過(guò)改變閥門的開度調(diào)節(jié)管道阻力閥門調(diào)節(jié)通過(guò)改變閥門的開度調(diào)節(jié)管道阻力225. 0/iiPPDD79計(jì)算系統(tǒng)總阻力及獲得管網(wǎng)特性曲線計(jì)算系統(tǒng)總阻力及獲得管網(wǎng)特性曲線 管網(wǎng)特性曲線方程：管網(wǎng)特性曲線方程：2LSp pp最不利環(huán)路所有串聯(lián)管段阻力之和最不利環(huán)路所有串聯(lián)管段阻力之和根據(jù)計(jì)算的管網(wǎng)總

44、阻力根據(jù)計(jì)算的管網(wǎng)總阻力pp和要求的總風(fēng)量和要求的總風(fēng)量L L，計(jì)算管網(wǎng)，計(jì)算管網(wǎng)阻抗阻抗S S，獲得管網(wǎng)特征曲線。，獲得管網(wǎng)特征曲線。 管網(wǎng)阻抗：管網(wǎng)阻抗： 串聯(lián)管路阻抗：串聯(lián)管路阻抗： 并聯(lián)管路阻抗并聯(lián)管路阻抗：2LpSiSS 2121 iSS80解解詳見詳見P5862812.3.2 均勻送風(fēng)管道設(shè)計(jì)均勻送風(fēng)管道設(shè)計(jì)82均勻送風(fēng)管道設(shè)計(jì)原理均勻送風(fēng)管道設(shè)計(jì)原理 靜壓靜壓Pj垂直作用于管壁，如在側(cè)壁開垂直作用于管壁，如在側(cè)壁開孔面積孔面積f0，Pj將產(chǎn)生靜壓流速將產(chǎn)生靜壓流速vj，出流角，出流角為為 。管內(nèi)流速為。管內(nèi)流速為vd。有關(guān)計(jì)算式如下：。有關(guān)計(jì)算式如下：）（；21-3-2 2sin

45、sin ; 2 ; 20000jjjdjddjjPfvfvafLavvPPtgaP vPv83保持各個(gè)側(cè)孔流速相等的方法：保持各個(gè)側(cè)孔流速相等的方法：84實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的基本條件實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的基本條件保持各個(gè)側(cè)孔靜壓相等：保持各個(gè)側(cè)孔靜壓相等：constLLa6 . 0, 5 . 01 . 0 , 600。設(shè)垂直擋板或短管出流, 0 . 3djPP保持各個(gè)側(cè)孔流量系數(shù)相等：保持各個(gè)側(cè)孔流量系數(shù)相等：增大出流角：增大出流角：j2j1212221PP , 022有有vvP注意：注意： 增大出流角度除了保證出流量均勻之外，增大出流角度除了保證出流量均勻之外， 對(duì)于送風(fēng)的作用地點(diǎn)還有重要影響。對(duì)于送風(fēng)的

46、作用地點(diǎn)還有重要影響。85均勻送風(fēng)管道的計(jì)算方法均勻送風(fēng)管道的計(jì)算方法采用靜壓復(fù)得法采用靜壓復(fù)得法詳見詳見P6466通過(guò)調(diào)整管道斷面尺寸，通過(guò)調(diào)整管道斷面尺寸，改變流速，維持管道在不改變流速，維持管道在不同斷面處的管內(nèi)靜壓。同斷面處的管內(nèi)靜壓。862.3.3 中、低壓燃?xì)夤芫W(wǎng)水力計(jì)算中、低壓燃?xì)夤芫W(wǎng)水力計(jì)算室內(nèi)或庭院的燃?xì)夤芫W(wǎng)是中、低壓。室內(nèi)或庭院的燃?xì)夤芫W(wǎng)是中、低壓。管段的計(jì)算流量根據(jù)負(fù)責(zé)的燃具數(shù)目、考慮同時(shí)工作系管段的計(jì)算流量根據(jù)負(fù)責(zé)的燃具數(shù)目、考慮同時(shí)工作系 數(shù)進(jìn)行計(jì)算。數(shù)進(jìn)行計(jì)算。屬于可壓縮氣體，摩阻計(jì)算公式有所不同。屬于可壓縮氣體，摩阻計(jì)算公式有所不同。并聯(lián)管路無(wú)需進(jìn)行平衡。并聯(lián)管路

47、無(wú)需進(jìn)行平衡。？局部阻力采用當(dāng)量長(zhǎng)度法計(jì)算。局部阻力采用當(dāng)量長(zhǎng)度法計(jì)算。位壓作用不容忽略。位壓作用不容忽略。詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程和例題請(qǐng)參見教材詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程和例題請(qǐng)參見教材87第第2章重點(diǎn)章重點(diǎn) 重力、壓力及重力和壓力綜合作用的重力、壓力及重力和壓力綜合作用的種氣體種氣體 管流的水力特征；管流的水力特征； 流體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算的基本原理、方法及相流體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算的基本原理、方法及相 關(guān)概念；關(guān)概念； 位壓，阻力平衡，動(dòng)靜壓的相互轉(zhuǎn)換。位壓，阻力平衡，動(dòng)靜壓的相互轉(zhuǎn)換。88第第2章課后要求章課后要求仔細(xì)閱讀并理解教材內(nèi)容仔細(xì)閱讀并理解教材內(nèi)容自學(xué)教材自學(xué)教材例例2-32-3、例例2-42-4、例

48、例2-52-5完成習(xí)題完成習(xí)題2-22-2、4 4、1111、1414閱讀參考書閱讀參考書89第第3章章 液體輸配管網(wǎng)水力特征與水力計(jì)算液體輸配管網(wǎng)水力特征與水力計(jì)算)(12HHga)(21HHg21222122112)(2PvPHHgvpjaj903.1 閉式液體管網(wǎng)水力特征與水力計(jì)算閉式液體管網(wǎng)水力特征與水力計(jì)算閉式液體管網(wǎng)水力特征閉式液體管網(wǎng)水力特征閉式液體管網(wǎng)水力計(jì)算與壓損平衡閉式液體管網(wǎng)水力計(jì)算與壓損平衡913.1.1 閉式液體管網(wǎng)水力特征閉式液體管網(wǎng)水力特征重力循環(huán)液體管網(wǎng)的工作原理及其作用壓力重力循環(huán)液體管網(wǎng)的工作原理及其作用壓力水的循環(huán)流動(dòng)過(guò)程：水的循環(huán)流動(dòng)過(guò)程：在鍋爐在鍋爐2

49、 2中水溫升高，密度減小，中水溫升高，密度減小，熱水沿干管上升熱水沿干管上升散熱器散熱器1 1回水密度較大，促使回水回水密度較大，促使回水流回鍋爐流回鍋爐92重力循環(huán)流動(dòng)的環(huán)路重力循環(huán)流動(dòng)的環(huán)路能量方程能量方程lPldg（3-1-13-1-1）忽略管道忽略管道散熱散熱的影響，得到：的影響，得到：lhghhhhggPPghhghghghghhg)()(0011環(huán)路作用動(dòng)力環(huán)路作用動(dòng)力93環(huán)路作用動(dòng)力：環(huán)路作用動(dòng)力：)(ghhghP起循環(huán)作用的是散熱器（冷卻中心）和鍋爐（加熱中心）起循環(huán)作用的是散熱器（冷卻中心）和鍋爐（加熱中心）之間的水柱密度差與高差的乘積。之間的水柱密度差與高差的乘積。 如：供

50、水溫度為如：供水溫度為9595，回水，回水7070，則每米高差可產(chǎn)生的，則每米高差可產(chǎn)生的作用壓力為作用壓力為156 Pa156 Pa。重力循環(huán)的作用壓力不大，環(huán)路中若積。重力循環(huán)的作用壓力不大，環(huán)路中若積有空氣，會(huì)形成氣塞，阻礙循環(huán)。例如在下降的回水管中，有空氣，會(huì)形成氣塞，阻礙循環(huán)。例如在下降的回水管中，有一個(gè)充滿回水管斷面、高僅有一個(gè)充滿回水管斷面、高僅2cm2cm的氣泡，就可產(chǎn)生約的氣泡，就可產(chǎn)生約192Pa192Pa的反循環(huán)力。因此要特別重視排氣。的反循環(huán)力。因此要特別重視排氣。為了排氣，系統(tǒng)的供水干管必須有為了排氣，系統(tǒng)的供水干管必須有0.50.594重力循環(huán)液體管網(wǎng)的水力特征重力

51、循環(huán)液體管網(wǎng)的水力特征并聯(lián)管路的水力特征并聯(lián)管路的水力特征 環(huán)路環(huán)路a-Sa-S1 1-b-b-熱源熱源-a-a：)(ghPgh11)( )(21212ghghghPhhgP 環(huán)路環(huán)路a-S2-b-a-S2-b-熱源熱源-a-a：12PP注意：注意： ！會(huì)出現(xiàn)什么問題？！會(huì)出現(xiàn)什么問題？95雙管系統(tǒng)的雙管系統(tǒng)的垂直失調(diào)垂直失調(diào)：當(dāng)上、下層環(huán)路的管道、散熱當(dāng)上、下層環(huán)路的管道、散熱器尺寸一致時(shí)，必然出現(xiàn)上層的器尺寸一致時(shí)，必然出現(xiàn)上層的流量大于下層的情況，導(dǎo)致流量大于下層的情況，導(dǎo)致上熱上熱下冷下冷。在供熱系統(tǒng)中，稱為。在供熱系統(tǒng)中，稱為垂直垂直失調(diào)。失調(diào)。 解決辦法：在設(shè)計(jì)時(shí)正確計(jì)算解決辦法：

52、在設(shè)計(jì)時(shí)正確計(jì)算不同環(huán)路的循環(huán)動(dòng)力，采用不同不同環(huán)路的循環(huán)動(dòng)力，采用不同的管道與設(shè)備尺寸及調(diào)節(jié)措施。的管道與設(shè)備尺寸及調(diào)節(jié)措施。96 并聯(lián)管路的阻力與流量分配并聯(lián)管路的阻力與流量分配共用管路是共用管路是b-b-熱源熱源-a-a，阻力為：，阻力為：獨(dú)用管路獨(dú)用管路a-S1-ba-S1-b和和a-S2-ba-S2-b， 處于并聯(lián)，它們的阻力分別為：處于并聯(lián)，它們的阻力分別為：abghabbaSabghabbaSPhhgPPPPghPPP熱源熱源熱源熱源熱源熱源熱源熱源)()(2121121abP熱源熱源97并聯(lián)的獨(dú)用管路的阻力并并聯(lián)的獨(dú)用管路的阻力并不相等！不相等！并聯(lián)的獨(dú)用管路的阻力等于各自的資

53、用動(dòng)力。并聯(lián)的獨(dú)用管路的阻力等于各自的資用動(dòng)力。 它們之間的流量分配：它們之間的流量分配：21211:1:SSLL98串聯(lián)環(huán)路的水力特征串聯(lián)環(huán)路的水力特征循環(huán)作用動(dòng)力：循環(huán)作用動(dòng)力：通式：通式：)()(2211gghghghPNiiiiNigiihgHghP111)()(串聯(lián)環(huán)路的各個(gè)散熱中心處于同一環(huán)路，循環(huán)動(dòng)力相同。串聯(lián)環(huán)路的各個(gè)散熱中心處于同一環(huán)路，循環(huán)動(dòng)力相同。 計(jì)算計(jì)算Ph需要計(jì)算從各個(gè)散熱中心流出的流體的密度。需要計(jì)算從各個(gè)散熱中心流出的流體的密度。99密度計(jì)算方法密度計(jì)算方法)(86. 0)(hghgLttQttCQAGt ti i是第是第i i組散熱器出流流體的溫度。組散熱器出

54、流流體的溫度。根據(jù)溫度，可以求取各個(gè)密度值。根據(jù)溫度，可以求取各個(gè)密度值。單管系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)垂直失調(diào)嗎？單管系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)垂直失調(diào)嗎？)(hgNiigittQQtt根據(jù)質(zhì)量守恒，可以得到：根據(jù)質(zhì)量守恒，可以得到：流量：流量：100單管系統(tǒng)的垂直失調(diào)單管系統(tǒng)的垂直失調(diào) 在串聯(lián)環(huán)路中，各層散熱器循在串聯(lián)環(huán)路中，各層散熱器循環(huán)作用壓力是同一個(gè)，流量相等，環(huán)作用壓力是同一個(gè)，流量相等，但進(jìn)出口水溫不相同，越在下層，但進(jìn)出口水溫不相同，越在下層，進(jìn)水溫度越低。進(jìn)水溫度越低。 由于各層散熱器的傳熱系數(shù)由于各層散熱器的傳熱系數(shù)K K隨隨各層散熱器平均計(jì)算溫度差變化，各層散熱器平均計(jì)算溫度差變化，在選擇設(shè)備時(shí)沒有正確

55、考慮這一點(diǎn)，在選擇設(shè)備時(shí)沒有正確考慮這一點(diǎn)，也會(huì)帶來(lái)各個(gè)散熱器的散熱量達(dá)不也會(huì)帶來(lái)各個(gè)散熱器的散熱量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，引起垂直失調(diào)。到設(shè)計(jì)要求，引起垂直失調(diào)。101水在管路中沿途冷卻的影響水在管路中沿途冷卻的影響 上述分析，沒有考慮水在管路中沿途冷卻的因素。水的上述分析，沒有考慮水在管路中沿途冷卻的因素。水的溫度和密度沿循環(huán)環(huán)路不斷變化，不僅影響各層散熱器的溫度和密度沿循環(huán)環(huán)路不斷變化，不僅影響各層散熱器的進(jìn)、出口水溫，同時(shí)也影響到循環(huán)動(dòng)力。由于重力作用形進(jìn)、出口水溫，同時(shí)也影響到循環(huán)動(dòng)力。由于重力作用形成的循環(huán)動(dòng)力不大，在確定實(shí)際循環(huán)動(dòng)力大小時(shí)，必須加成的循環(huán)動(dòng)力不大，在確定實(shí)際循環(huán)動(dòng)力大小時(shí)

56、，必須加以考慮。以考慮。 精確計(jì)算：必須明確密度沿程變化的關(guān)系式。精確計(jì)算：必須明確密度沿程變化的關(guān)系式。 在工程中，采用簡(jiǎn)化處理。首先只考慮水在散熱器內(nèi)冷在工程中，采用簡(jiǎn)化處理。首先只考慮水在散熱器內(nèi)冷卻，然后根據(jù)不同情況，增加一個(gè)考慮水在循環(huán)管路中冷卻，然后根據(jù)不同情況，增加一個(gè)考慮水在循環(huán)管路中冷卻的附加作用壓力。它的大小與系統(tǒng)供水管路布置狀況、卻的附加作用壓力。它的大小與系統(tǒng)供水管路布置狀況、樓層高度、所計(jì)算的冷卻中心與加熱中心之間的水平距離樓層高度、所計(jì)算的冷卻中心與加熱中心之間的水平距離等因素有關(guān)。其數(shù)值可從相關(guān)采暖設(shè)計(jì)手冊(cè)查取。等因素有關(guān)。其數(shù)值可從相關(guān)采暖設(shè)計(jì)手冊(cè)查取。fhzh

57、PPP附加作用壓力附加作用壓力例題例題3-13-1102機(jī)械循環(huán)液體管網(wǎng)的工作原理機(jī)械循環(huán)液體管網(wǎng)的工作原理機(jī)械循環(huán)液體管網(wǎng)設(shè)置循環(huán)機(jī)械循環(huán)液體管網(wǎng)設(shè)置循環(huán)水泵水泵，靠水泵動(dòng)力，靠水泵動(dòng)力P克服循克服循環(huán)流動(dòng)阻力，維持循環(huán)。環(huán)流動(dòng)阻力，維持循環(huán)。 能量方程能量方程 ： 重力作用壓力相對(duì)水泵動(dòng)力很小，對(duì)整個(gè)管網(wǎng)，可忽略重力作用壓力相對(duì)水泵動(dòng)力很小，對(duì)整個(gè)管網(wǎng)，可忽略不計(jì)，能量方程簡(jiǎn)化為：不計(jì)，能量方程簡(jiǎn)化為：注意：注意：在局部并聯(lián)管路中，重力作用壓力仍對(duì)并聯(lián)立管在局部并聯(lián)管路中，重力作用壓力仍對(duì)并聯(lián)立管的流量分配產(chǎn)生影響的流量分配產(chǎn)生影響 lfhPPPP lPP 1033.1.2 閉式液體管網(wǎng)水

58、力計(jì)算與壓損平衡閉式液體管網(wǎng)水力計(jì)算與壓損平衡液體管網(wǎng)與氣體管網(wǎng)水力計(jì)算的液體管網(wǎng)與氣體管網(wǎng)水力計(jì)算的異異同同水力計(jì)算的主要目的、基本原理和方法相同；水力計(jì)算的主要目的、基本原理和方法相同；液體與氣體的物性參數(shù)有顯著差別；液體與氣體的物性參數(shù)有顯著差別；液體與氣體管網(wǎng)的工作參數(shù)有一定區(qū)別；液體與氣體管網(wǎng)的工作參數(shù)有一定區(qū)別；水力計(jì)算使用的公式和技術(shù)數(shù)據(jù)不同。水力計(jì)算使用的公式和技術(shù)數(shù)據(jù)不同。104液體管網(wǎng)水力計(jì)算的基本公式液體管網(wǎng)水力計(jì)算的基本公式m/Pa1025.6528dGRmRe51. 27 . 3lg21dk25. 0Re6811. 0dk22p圖圖3-1-53-1-5是水管路計(jì)算圖，

59、表是水管路計(jì)算圖，表3-1-13-1-1和和3-1-23-1-2給出給出的一些數(shù)據(jù)（的一些數(shù)據(jù)（P82P82）316Re10dK2000010055. 0 莫莫迪迪公公式式105壓力損失平衡與不平衡率壓力損失平衡與不平衡率壓力損失平衡壓力損失平衡在水力計(jì)算中，通過(guò)調(diào)整管徑、設(shè)置調(diào)節(jié)閥等技在水力計(jì)算中，通過(guò)調(diào)整管徑、設(shè)置調(diào)節(jié)閥等技術(shù)手段，使管路在設(shè)計(jì)流量下的術(shù)手段，使管路在設(shè)計(jì)流量下的計(jì)算壓力損失計(jì)算壓力損失與其與其作用壓力作用壓力相等。相等。 對(duì)并聯(lián)環(huán)路，進(jìn)行壓力損失平衡時(shí)，通過(guò)調(diào)整獨(dú)用管路的壓力損對(duì)并聯(lián)環(huán)路，進(jìn)行壓力損失平衡時(shí)，通過(guò)調(diào)整獨(dú)用管路的壓力損失，使整個(gè)環(huán)路的計(jì)算壓力損失與環(huán)路資用壓

60、力相平衡。失，使整個(gè)環(huán)路的計(jì)算壓力損失與環(huán)路資用壓力相平衡。壓力損失不平衡率：壓力損失不平衡率：P l 管路資用壓力，管路資用壓力，PaPa；Pl 管路計(jì)算壓力損失，管路計(jì)算壓力損失，PaPa。PPPxl并聯(lián)環(huán)路壓力損失平衡的常用方法（見并聯(lián)環(huán)路壓力損失平衡的常用方法（見P83P83）106液體管網(wǎng)水力計(jì)算的主要任務(wù)和方法液體管網(wǎng)水力計(jì)算的主要任務(wù)和方法 任務(wù)任務(wù)（1）：已知管網(wǎng)各管段的流量和循環(huán)動(dòng)力，確定各已知管網(wǎng)各管段的流量和循環(huán)動(dòng)力，確定各管段的管徑。管段的管徑。 方法：方法：壓損平均法。預(yù)先求出管段的平均比摩阻，作為選壓損平均法。預(yù)先求出管段的平均比摩阻，作為選擇管徑的控制參數(shù)擇管徑的