流体输配管网课后习题解答(6)

计算立管Ⅱ，ΔPⅡ1=9.81×3.5×(977.81-961.92)+350=896Pa

管段17、18、23、24与管段11、12、1、2并联

Ⅱ立管第一层散热器使用压力ΔPⅡ,1′=24.3+9.9+48.8+25.4=108.4Pa 管 Q 段 (w) (kg/h) (m) (mm) (m/s) (Pa/m) 号 17 1500 52 5.8 15 0.08 9.9 G L D v R Py=Rl Σξ (Pa) 57.4 37.0 3.08 114.0 171.4 同管段13 ΔPd ΔPj ΔP (Pa) (Pa) (Pa) 局部阻力统计 闸阀1×0.5 18 4600 158 3.5 32 0.05 1.31 23 2800 96 2.8 20 0.08 6.65 4.6 18.6 3.7 2.0 1.23 2.5 7.1 合流三通1×1.5 1.0 3.14 3.14 22.0 直流三通1×1.0 闸阀1×0.5，直流三通24 4600 158 2.8 32 0.05 1.31 3.0 1.23 3.7 7.4 1×1.0，旁流三通1×1.5

压降不平衡χ较大，可适当调整管径如下。 管 Q 段 (w) (kg/h) (m) (mm) (m/s) (Pa/m) 号 G L D v R Py=Rl Σξ (Pa) 散热器1×2，截止阀2×10，90o弯1o17′ 1500 52 5.8 20 0.04 1.38 8.0 25.0 0.8 20.0 28.0 ×1.5，合流三通1.5×1 闸阀1×0.5 18′ 4600 158 3.5 25 0.09 11.0 23′ 2800 96 2.8 25 0.05 5.0 38.5 14.0 2.0 4.0 8.0 46.5 合流三通1×1.5 1.0 1.2 1.2 15.2 直流三通1×1.0 闸阀1×0.5，直流三24′ 4600 158 2.8 25 0.09 11.0 30.8 3.0 4.0 12.0 42.8 通1×1.0，旁流三通1×1.5 调整后的压降不平衡率

多余压力可以通过阀门调节。 确定Ⅱ立管第二层散热器管径

资用压力ΔPⅡ，2′=1332-（896-28.0-46.5）=511Pa 管 Q G L D v R ΔΣξ (Pa) (Pa) (Pa) 段 (w) (kg/h) (m) (mm) (m/s) (Pa/m) Py=Rl Pd ΔPj ΔP 局部阻力统计 ΔΔPd ΔPj ΔP (Pa) (Pa) (Pa)

局部阻力统计 号 19 1300 44.7 3 15 0.06 7.8 (Pa) 23.4 37 1.73 64.1 87.5 同管段13 1 12.5 12.5 116.1 直流三通1×1.0 20 3100 106.6 2.8 15 0.16 37.0 103.6

管段19、20已选用最小管径，剩余压力由阀门消除。

确定Ⅱ立管第3层散热器管径。

资用压力ΔP′Ⅱ，3=1768-（896-28.0-15.2）=915Pa 管 Q 段 (w) (kg/h) (m) (mm) (m/s) (Pa/m) 号 21 1800 62 3 15 0.09 13.6 G L D v R Py=Rl Σξ (Pa) 散热器1×2.0，截止阀41.0 35.5 3.9 139 180 2×16，旁流三通1×1.5 直流三通1×1.0 22 1800 62 2.8 15 0.09 13.6 38.0 2.5 3.9 9.8 48 90o弯头1×1.5

剩余压力由阀门消除。

第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ立管的水力计算与Ⅱ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。

ΔΔPd ΔPj ΔP (Pa) (Pa) (Pa) 局部阻力统计

3-3 机械循环室内采暖系统的水力特征和水力计算方法与重力循环系统有哪些一致的地方和哪些不同之处？

①作用压力不同：重力循环系统的作用压力：双管系统ΔP=gH(ρH-ρg)，单管系统：

但在局部并联管路中进行阻力手段时需考虑重力作用。

②计算方法基本相同：首先确定最不利环路，确定管径，然后根据阻力平衡，确定并联支路的管径，最后作阻力平衡校核。

3-4 室外热水供热管的水力计算与室内相比有哪些相同之处和不同之处？

答：相同之处：（1）计算的主要任务相同：按已知的热煤流量，确定管道的直径，计算压力损失；按已知热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失；按已知管道直径和允许压力损失，计算或校核管道中流量。

（2）计算方法和原理相同：室内热水管网水力计算的基本原理，对室外热水管网是完全适用的。在水力计算程序上，确定最不利环路，计算最不利环路的压力损失，对并联支路进行阻力平行。 不同之处：（1）最不利环路平均比摩阻范围不同，室内Rpj=60~120Pa/m，室外Rpj=40-80Pa/m。

（2）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。

（3）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力折算成沿程阻力的当量长度计算。

（4）沿程阻力在总阻力中所占比例不同，室内可取50%，室外可取60~80%。

3-5 开式液体管网水力特征与水力计算与闭式液体管网相比，有哪些相同之处和不同之处？

答：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。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；