流体输配管网课后习题以及答案第三章作业已改.doc

1、Comment S1: 第三章作业3-1 计算习题 3-1 中各散热器所在环路的作用压力 tg=95， tg1=85， tg2=80，t n=70。解:如图示可知，第一个为并联环路双管管网，第二个为串联环路单管管网系统供回水温度，t g=95 ， tn=70，t g1=85， tg2=80，对应的密度为， ， ，3gk/m92.61 3nkg/m81.973g1k/65.9887并联：【双管路各层散热器的进出水温度是相同的，但是循环作用动力相差很大；】第一楼散热器作用压力： Pa6.4792.18.731.9ghP1 第二楼散热器作用压力：3.5.6.gh2第三楼散热器作用压力：Pa129.8

2、.71.9Pgh3 串联：【单管路各层散热器的循环作用动力是同一个数，但进出水温度越到下层越低】 Pa3.924 92.615.8.1965.8.97168.971.81HgHg3g22nh 3-2 通过水力计算确定习题图 3-2 所示重力循环热水采暖管网的管径。图中立管、各散热器的热负荷与立管相同。只算 I、II 立管，其余立管只讲计算方法，不作具体计算，散热器进出水管管长 1.5m，进出水支管均有截止阀和乙字弯，每根立管和热源进出口设有闸阀。解:（1）选择最不利环路。有图 3-2可知，最不利环路是通过立管 I 的最底层散热器 I1（1800w ）的环路，这个环路从散热器 I1顺序经过 、

3、、 、 1 2 3、 、 、进入锅炉，再经管段 、 、 、 、 、 进入散热器 4 5 6 7 8 9 1011 12I1。 查表可得， 【简明供热设计手册 李岱森主编 中国建筑工业出版社 1998_P88页表 43】Pf=350Pa， ，3gk/m92.613hkg/m81.97（2）计算通过最不利环路的作用压力=9.81（0.5+3） （977.81 961.92）+350896PafghI PH1 （3）确定最不利环路各管段的管径 d1）求平均比摩阻。 Pa/m65.38.1290R1Ipj il最不利环路长度=(2.8+3)+13.5+10+10+10+8+(8.9+3+8)+10+1

4、0+10+12.8+2.8=122.8m1Il2)根据各管段热负荷,计算各管段的流量， kg/ht-Q86.0t-087.436Ghg（比如:管段 的流量计算：G 2=（0.86*1800）/（95-70）=61.9262 kg/h 2同理以此类推可算出全部的流量 G 写入下表。在通过【简明供热设计手册 李岱森主编 中国建筑工业出版社 1998_P115 页表 52】选择最接近 Rjp管径。管段号热负荷 Q（W）流量G（kg/h）管长L（ m）管径 D （mm）DN（m/s）R（Pa/m）Py=RL Pd(Pa)Pj= PdP =Py+Pj 备注1 1800 62 5.8 20 0.05 3.

5、1218.09628 1.2033.6 51.696散热器 12.0， 截止阀 210，90 弯头 11.5， 合流三通 1.512 5300 182 13.5 32 0.05 1.6522.0052.5 1.233.075 25.08闸阀 10.5， 直流三通 11.0，90 弯头 11.03 9900 341 10 40 0.06 2.58 25.9 1 2.25 2.25 28.15 直流三通 11.04 14500 499 10 40 0.13 5.21 52 1 5.98 5.98 57.98 直流三通 11.05 19100 657 10 50 0.08 2.42 24.2 1 3

6、.14 3.14 27.34 直流三通 11.06 23700 815 8 50 0.13 3.6028.81.5 9.013.5 42.3闸阀 10.5，90 弯头 20.57 23700 815 19.9 500.133.6071.64 2.515.037.5 109.14闸阀 10.5，90 弯头 20.5，直流三通 11.08 19100 657 10 50 0.08 2.42 24 1 3.14 3.14 27.14 直流三通 11.09 14500 499 10 40 0.13 5.21 52.1 1 5.98 5.98 58.08 直流三通 11.010 9900 341 10

7、40 0.06 2.58 25.9 1 2.25 2.25 28.15 直流三通 11.011 5300 182 12.8 32 0.05 1.6521.2482.5 3.17.75 28.998闸阀 10.5， 直流三通 11.0，90 弯 11.012 3300 114 2.8 25 0.06 2.88 8.036 1 1.8 1.8 9.836 直流三通 11.0（4）立管计算富裕度：通过底层散热器总阻力即系统作用压力富裕度的值如下：= = 10 10PI2jyI11 9.486.39富裕度满足要求，到此 I1 环路计算完毕。开始计算 I2 环路：通过第二层环路作用压力及散热器资用压力如

8、下：=9.81（0.5+6） （977.81 961.92）+3501332PafghI PHP2 a489.52896134（通过第二层散热器的资用压力： Pa2.48.590pj管段号热负荷Q（W ）流量G（kg/h）管长L（m）管径 D （mm）DN（m/s）R（Pa/m）Py=RL Pd(Pa)Pj= P dP =Py+Pj备注13 1500 52 3 15 0.07 9.95 29.85 37 3.14 116.18146.0314 3500 120 2.8 15 0.18 65.98 184.744 1.0 14.22 14.22 198.96415 2000 68.8 3 15

9、0.1 15.23 45.69 35 4.9 171.5 217.1916 2000 68.8 2.8 15 0.1 15.20 42.56 1.0 4.9 4.9 47.46压降不平衡率 = 1510P14343jy143I2 （x 5.2948.3因 、 管均选用最小管径，剩余压力只能通过第二层散热器支管上的阀13 14门消除。立管，第三层=9.819.1(977.81-961.92)+350=1768PaI3P资用压力： =1768-896+48.8+9.9=931Pa1654（Comment S2: 第、立管的水力计算与立管相似，方法为：1）确定通过底层散热器的资用压力；2）确定通过底

10、层散热器环路的管径和各管段阻力；3）进行底层散热器环路的阻力平衡校核；4）确定第 2层散热器环路的管径和各管段阻力；5）对第 2层散热器环路进行阻力平衡校核；6）对第 3层散热器作 4）、5）步计算，校核。压降不平衡率 = 1510P1654jy1I3 （x 2.509364因管段 、 、 已选用最小管径，剩余压力通过散热器支管的阀门消除。1516 14立管，P 1 =9.813.5(977.81-961.92)+350=896Pa管段 、 、 、 与管段 、 、 、 并联 1 7 1823 24 1112 1 2立管第一层散热器使用压力 P ,1 =24.3+9.9+48.8+25.4=10

11、8.4Pa管段号热负荷Q（W）流量G（kg/h）管长L（ m）管径 D （mm）DN（m/s）R（Pa/m）Py=RL Pd(Pa)Pj= PdP =Py+Pj备注17 1800 62 5.8 20 0.05 3.12 18.09628 1.20 33.6 51.69618 4600 158.24 3 32 0.05 1.65 4.95 2.5 1.23 3.0758.02519 1800 341 3 40 0.06 2.58 7.74 1 2.25 2.25 9.9920 3100 106.64 2.8 40 0.13 5.21 14.5881 5.98 5.98 20.56821 4600

12、 158.24 3 50 0.08 2.42 7.26 1 3.14 3.14 10.422 1800 61.92 2.8 50 0.08 2.42 6.776 1 3.14 3.14 9.91623 1800 61.92 2.8 32 0.05 1.65 4.62 2.5 1.23 3.0757.6953-3 机械循环室内采暖管网的水力特征和水力计算方法与重力循环管网有哪些一致的地方？有哪些不同之处？答:相同点：计算方法基本相同，都是第一步确定最不利环路，第二步定管径，第三步阻力平衡、校核。不同点：作用压力不同即机械循环管网作用压力：总的作用压力为 PPfhl式子中 P水泵动力。实际情况是

13、循环动力主要由水泵提供，同时有管道内l水冷却产生的重力循环作用动力。对机械循环双管系统重力循环作用动力不可忽略，但是Comment S3: Comment S4: Comment S5: 从水力特征上看，开式液体管网有进出口与大气相通，而闭式液体管网（除膨胀水箱外）与大气隔离。因此，开式液体管网的动力设备除了克服管网流动阻力外，还要克服进出口高差形成的静水压力。此外，开式液体管网（如排水管网）中流体可能为多相流，其流态比闭式管网复杂；由于使用时间的不确定性，开式液体管网中流量随时间变化较大，而闭式液体管风中流量一般比较稳定。在水力计算方法上，开式液体管网的基本原理和方法与闭式管网没有本质区别。

14、但具体步骤中也有一些差别：（1）动力设备所需克服的阻力项不完全相同，开式管网需考虑高差；（2）管网流量计算方法不同，闭式管网同时使用系数一般取1，而开式管网同时使用系数小于 1；（3）水力计算图表不同；（4）对局部阻力的处理方式不同，闭式管网通过局部的阻力系数和动压求局部损失，而开式管网对局部阻力一般不作详细计算，仅根据管网类型采用经验的估计值，局部损失所占比例也小于闭式管网中局部损失所占比例。（5）在并联支路阻力平衡处理上，闭式管网强调阻力平衡校核，而开式管网则对此要求不严，这是开、闭式管网具体型式的不同造成的，开式管网对较大的并联支路也应考虑阻力平衡。在单管系统中就可以忽略掉。重力循环管网

15、作用压力：总的作用压力 fhzP双管系统 gH单管系统： Ni gih1iN1iih 3-4 室外热水供水管网的水力计算与室内热水采暖管网相比有哪些相同之处和不同之处？答: 相同之处：A，室外热水供热管网水力计算的主要任务与室内管网的相同；B，室内管网水力计算的基本原理，对室外热水供热管网是完全适用的；都 符合公式 52tmdG102.6R不同之处：A，水力计算图表不同，因为室内管网流动大多于紊流过渡区，而室外管网流动状况大多处于阻力平方区B，沿程阻力在总阻力中所占比例不同，室内可取 50%，室外可取6080%。C，在局部阻力的处理上不同，室内管网局部阻力和沿程阻力分开计算，而室外管网将局部阻

16、力折算成沿程阻力的当量长度计算D， 最不利环路平均比摩阻范围不同，室内 Rpj=60120Pa/m，室外 Rpj=4080Pa/m。3-5 开式液体管网与闭式液体管网相比，水利特征和水力计算有哪些相同之处和不同之处？答: 相同之处： A，在水力计算方法上，开式液体管网的基本原理和方法与闭式管网没有本质区别不同之处：A，开式管网有进出口与大气相通，而闭式液体管网没有和大气相通。B，开式液体管网中流体可能为多相流，其流态比闭式管网要复杂；C, 开式液体管网中流体的流量一般不稳定，而闭式液体管网中流量比较稳定。D，闭式液体管风中流量一般比较稳定。E, 管网流量计算方法不同，闭式管网同时使用系数一般取 1，而开式管网同时使用系数小于 1；