第2章 氣體輸配管網(wǎng)的水力特與水力計(jì)算ppt課件

1、重點(diǎn)：重點(diǎn)：重力、壓力及重力和壓力綜合作用重力、壓力及重力和壓力綜合作用的種氣體管流的水力特征；的種氣體管流的水力特征；流體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算的基本原理、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；方法及相關(guān)概念；環(huán)路與環(huán)路位壓，阻力平衡，動(dòng)靜環(huán)路與環(huán)路位壓，阻力平衡，動(dòng)靜壓的相互轉(zhuǎn)換。壓的相互轉(zhuǎn)換。2.1.1 2.1.1 氣體重力管流的水力特征氣體重力管流的水力特征（1 1豎向開(kāi)口管道豎向開(kāi)口管道H2H1211-2斷面的能量方程：斷面的能量方程： （2-1-1) 靜壓靜壓 動(dòng)壓動(dòng)壓 位壓位壓 當(dāng)當(dāng)1斷面和斷面和2斷面位于位于進(jìn)口和出口處，這時(shí)靜壓均為斷面位于位于進(jìn)口和出口處，這時(shí)靜壓均為0

2、。將出口的。將出口的動(dòng)壓損失視為出口的一種流動(dòng)局部阻力，那么：動(dòng)壓損失視為出口的一種流動(dòng)局部阻力，那么： (2-1-2) 上式表明：流動(dòng)阻力依靠位壓即重力的作用抑制。流動(dòng)方向取決上式表明：流動(dòng)阻力依靠位壓即重力的作用抑制。流動(dòng)方向取決于管內(nèi)外的密度差。以廚房排煙管網(wǎng)為例，當(dāng)沒(méi)有開(kāi)啟排風(fēng)機(jī)、且未設(shè)防倒于管內(nèi)外的密度差。以廚房排煙管網(wǎng)為例，當(dāng)沒(méi)有開(kāi)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)空氣進(jìn)入豎井。內(nèi)空氣進(jìn)入豎井。221212121 2()()22jajvvpgHHPP211 2()

3、()agHHP 通過(guò)列寫斷面通過(guò)列寫斷面1-D、斷面、斷面D-2的能量方程，綜合的能量方程，綜合后得到：后得到： g12）（）（H2H1）= (2-1-5)注意：注意： 1)斷面斷面1和和2分別在進(jìn)口和出口外，分別在進(jìn)口和出口外， 包含了進(jìn)口阻包含了進(jìn)口阻力損失和出口阻力損失。力損失和出口阻力損失。 2)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)。差與高差的乘積，與管外大氣密度無(wú)關(guān)。 3)流動(dòng)方向取決于豎管內(nèi)密度的相對(duì)大小。流動(dòng)方向取決于豎管內(nèi)密度的相對(duì)大小。21PD12H1H21 2P具有與進(jìn)出口斷面等高的具有與

4、進(jìn)出口斷面等高的U型重型重力流豎管相同的水力特征。力流豎管相同的水力特征。H1H2 若壓力若壓力Pq1Pq1Pq2Pq2驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)方向與位壓一致，則二驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)方向與位壓一致，則二者綜合作用加強(qiáng)管內(nèi)氣體流動(dòng)，若驅(qū)動(dòng)方向相反，則由者綜合作用加強(qiáng)管內(nèi)氣體流動(dòng)，若驅(qū)動(dòng)方向相反，則由絕對(duì)值大者決定管流方向；絕對(duì)值小者實(shí)際上成為另加絕對(duì)值大者決定管流方向；絕對(duì)值小者實(shí)際上成為另加流動(dòng)阻力。流動(dòng)阻力。 如空調(diào)建筑裝有排氣風(fēng)機(jī)的衛(wèi)生間排氣豎井，冬季在位如空調(diào)建筑裝有排氣風(fēng)機(jī)的衛(wèi)生間排氣豎井，冬季在位壓的輔助作用下，排氣能力明顯加強(qiáng)；夏季排氣風(fēng)機(jī)除壓的輔助作用下，排氣能力明顯加強(qiáng)；夏季排氣風(fēng)機(jī)除克服豎井的阻力

5、時(shí)，還要克服位壓，排氣能力削弱，尤克服豎井的阻力時(shí)，還要克服位壓，排氣能力削弱，尤其是高層建筑。其是高層建筑。水力計(jì)算：設(shè)計(jì)計(jì)算；校核計(jì)算水力計(jì)算：設(shè)計(jì)計(jì)算；校核計(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)的各段管徑或斷面尺寸和阻力。對(duì)枝狀管外，求得管管徑或斷面尺寸和阻力。對(duì)枝狀管外，求得管網(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)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)而選擇確定動(dòng)力設(shè)備風(fēng)機(jī)、水泵等的型號(hào)。而選擇確定動(dòng)力設(shè)備風(fēng)機(jī)、水泵等的型號(hào)。校核計(jì)算：根據(jù)已定的動(dòng)力設(shè)備，確定保證流量輸校核計(jì)算：根據(jù)已定的動(dòng)力設(shè)備，確定保證流量輸配的管道尺寸；

6、或者根據(jù)已定的管道尺寸，確定保配的管道尺寸；或者根據(jù)已定的管道尺寸，確定保證流量輸配的動(dòng)力設(shè)備。證流量輸配的動(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?；臼侄?。 水力計(jì)算的基本理論依據(jù)：流體力學(xué)一元流動(dòng)連續(xù)性方程、水力計(jì)算的基本理論依據(jù)：流體力學(xué)一元流動(dòng)連續(xù)性方程、能量方程及串、并聯(lián)管路流動(dòng)規(guī)律。能量方程及串、并聯(lián)管路流動(dòng)規(guī)律。管網(wǎng)的流動(dòng)動(dòng)力等于管網(wǎng)流動(dòng)總阻力。管網(wǎng)的流動(dòng)動(dòng)力等于管網(wǎng)流動(dòng)總阻力。若干管段串聯(lián)后的阻力，等于各管段阻力之和；各并聯(lián)管若干管段串聯(lián)后的阻力，等于各管段阻力之和；各并聯(lián)管段的起點(diǎn)終點(diǎn)一樣，具有相同的壓力。不

7、包含動(dòng)力源段的起點(diǎn)終點(diǎn)一樣，具有相同的壓力。不包含動(dòng)力源的并聯(lián)管段，阻力應(yīng)相等。的并聯(lián)管段，阻力應(yīng)相等。管段阻力是構(gòu)成管網(wǎng)阻力的基本單元。流體力學(xué)已經(jīng)揭示，管段阻力是構(gòu)成管網(wǎng)阻力的基本單元。流體力學(xué)已經(jīng)揭示，管段中的流體流動(dòng)阻力有兩種，一種是摩擦阻力，也稱為管段中的流體流動(dòng)阻力有兩種，一種是摩擦阻力，也稱為沿程阻力。另一種是局部阻力。沿程阻力。另一種是局部阻力。 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。表幫助計(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。特別注意。當(dāng)工程條件與得

8、出公式或圖表的條件有差異時(shí)，常當(dāng)工程條件與得出公式或圖表的條件有差異時(shí)，常采用修正的方法。采用修正的方法。 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)生渦旋、流動(dòng)邊界幾何形狀改變，使流動(dòng)產(chǎn)生渦旋、流動(dòng)方流動(dòng)方向變化，引起能量損失。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：22vP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)。幾何形狀有關(guān)。局部阻力系數(shù)與其安裝條件受流動(dòng)環(huán)境的影響）局部阻力系數(shù)與其安裝條件受流動(dòng)環(huán)境的影響） 、各、各部分的幾何尺寸有關(guān)如突擴(kuò)）。同名的局部阻力在不部分的幾何尺寸有關(guān)如突

9、擴(kuò)）。同名的局部阻力在不同的場(chǎng)合有不同的阻力系數(shù)值。同的場(chǎng)合有不同的阻力系數(shù)值。局部阻力系數(shù)值通過(guò)一般實(shí)驗(yàn)獲得。局部阻力系數(shù)值通過(guò)一般實(shí)驗(yàn)獲得。局部阻力系數(shù)值對(duì)應(yīng)是某斷面動(dòng)壓而言的，使用時(shí)必須局部阻力系數(shù)值對(duì)應(yīng)是某斷面動(dòng)壓而言的，使用時(shí)必須注意。注意。各工程設(shè)計(jì)手冊(cè)給出了常用的局部阻力系數(shù)。各工程設(shè)計(jì)手冊(cè)給出了常用的局部阻力系數(shù)。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 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)算管道阻力的流量，確定管道斷面尺寸，進(jìn)而計(jì)算管道阻力, ,得出需要的作用壓力。假定流速

10、法適用于作用壓力得出需要的作用壓力。假定流速法適用于作用壓力未知的情況。未知的情況。 （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，確定最不利環(huán)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。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)各管段的流量和確定的流速，確定最不利環(huán)路各管段的斷面寸。根據(jù)各管段的流量和確定的流速，確定最不利環(huán)路各管段的斷面寸。（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)算阻力與各自平衡并聯(lián)管路。確定并聯(lián)管

11、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配的關(guān)鍵。假設(shè)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。假設(shè)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)阻力與各自的資用壓力相等。這時(shí)各各并聯(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。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。（7 7根

12、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)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)備風(fēng)機(jī)、水泵等），確定動(dòng)力設(shè)備所等諸因素，綜合考慮為管網(wǎng)匹配動(dòng)力設(shè)備風(fēng)機(jī)、水泵等），確定動(dòng)力設(shè)備所需的參數(shù)。需的參數(shù)。 v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。當(dāng)管道系統(tǒng)所用的動(dòng)力設(shè)備型號(hào)已定，或?qū)Ψ置娉叽?。?dāng)管道系統(tǒng)所用的動(dòng)力設(shè)備型號(hào)已定，或?qū)Ψ种Ч苈愤M(jìn)行阻力平衡計(jì)算，此法較

13、為方便。當(dāng)然，也可支管路進(jìn)行阻力平衡計(jì)算，此法較為方便。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分配給各按其他技術(shù)經(jīng)濟(jì)性更好的方法將已定作用壓力分配給各管段。管段。 （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。最不利環(huán)路。 （2 2根據(jù)確定的最不利環(huán)路的資用壓力，計(jì)算最不利環(huán)路單位管長(zhǎng)根據(jù)確定的最不利環(huán)路的資用壓力，計(jì)算最不利環(huán)路單位管長(zhǎng)的壓力損失。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，確定其各管根據(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。段管徑。 （4

14、4確定各并聯(lián)支路的資用壓力，計(jì)算單位管長(zhǎng)的壓力損失。確定各并聯(lián)支路的資用壓力，計(jì)算單位管長(zhǎng)的壓力損失。 （5 5根據(jù)各并聯(lián)支路單位管長(zhǎng)壓力損失和各管段流量，確定其各管根據(jù)各并聯(lián)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。段管徑。 通過(guò)調(diào)整管道斷面尺寸，維持管道在不同斷面處的管內(nèi)通過(guò)調(diào)整管道斷面尺寸，維持管道在不同斷面處的管內(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，常用此方法保證要求的風(fēng)口風(fēng)速。保證要求的風(fēng)口風(fēng)速。 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)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

15、的流量，然后循著各備的布置，確定管道材料及每個(gè)管段的流量，然后循著各種方法所要求的步驟進(jìn)行計(jì)算。種方法所要求的步驟進(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。相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 說(shuō)說(shuō) 明明以通風(fēng)空調(diào)工程的空氣輸配管網(wǎng)為例，學(xué)習(xí)開(kāi)式枝狀氣以通風(fēng)空調(diào)工程的空氣輸配管網(wǎng)為例，學(xué)習(xí)開(kāi)式枝狀氣體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算的具體方法。設(shè)計(jì)計(jì)算要確定管徑體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算的具體方法。設(shè)計(jì)計(jì)算要確定管徑和動(dòng)力大小，主要采用假定流速法。和動(dòng)力大小，主要采用假定流速法。 需先完成空氣輸配管網(wǎng)的布置，確定設(shè)備和各送排風(fēng)點(diǎn)需先完成空氣輸配管

16、網(wǎng)的布置，確定設(shè)備和各送排風(fēng)點(diǎn)位置的確定；各送排風(fēng)點(diǎn)要求的風(fēng)量；管道布置、各管位置的確定；各送排風(fēng)點(diǎn)要求的風(fēng)量；管道布置、各管段的輸送風(fēng)量。段的輸送風(fēng)量。制作風(fēng)管的水力計(jì)算表格。制作風(fēng)管的水力計(jì)算表格。 （1 1繪制風(fēng)管系統(tǒng)軸測(cè)圖，并劃分管段，對(duì)各管段進(jìn)行繪制風(fēng)管系統(tǒng)軸測(cè)圖，并劃分管段，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)注其長(zhǎng)度和設(shè)計(jì)風(fēng)量。編號(hào)，標(biāo)注其長(zhǎng)度和設(shè)計(jì)風(fēng)量。 注：管段：管內(nèi)流量和管道斷面均不變化。管段長(zhǎng)度按注：管段：管內(nèi)流量和管道斷面均不變化。管段長(zhǎng)度按中心線長(zhǎng)度計(jì)算，不扣除管件如三通、彎頭本身的中心線長(zhǎng)度計(jì)算，不扣除管件如三通、彎頭本身的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度。 例例2-3 管內(nèi)的流速對(duì)通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)

17、性有較大的影響，對(duì)系統(tǒng)管內(nèi)的流速對(duì)通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有較大的影響，對(duì)系統(tǒng)的技術(shù)條件也有影響。流速高，風(fēng)管斷面小，占用的空間小，材料的技術(shù)條件也有影響。流速高，風(fēng)管斷面小，占用的空間小，材料耗用少，建造費(fèi)用?。坏窍到y(tǒng)的阻力大，動(dòng)力消耗增大，運(yùn)行費(fèi)耗用少，建造費(fèi)用?。坏窍到y(tǒng)的阻力大，動(dòng)力消耗增大，運(yùn)行費(fèi)用增加，且增加噪聲。若氣流中含有粉塵等，會(huì)增加設(shè)備和管道的用增加，且增加噪聲。若氣流中含有粉塵等，會(huì)增加設(shè)備和管道的磨損。反之，流速低，阻力小，動(dòng)力消耗少；但是風(fēng)管斷面大，材磨損。反之，流速低，阻力小，動(dòng)力消耗少；但是風(fēng)管斷面大，材料和建造費(fèi)用大，風(fēng)管占用的空間也增大。流速過(guò)低會(huì)使粉塵沉積料

18、和建造費(fèi)用大，風(fēng)管占用的空間也增大。流速過(guò)低會(huì)使粉塵沉積而堵塞管道。而堵塞管道。 因而，必須通過(guò)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定合理的流速。根據(jù)工因而，必須通過(guò)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定合理的流速。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了通風(fēng)空調(diào)工程中風(fēng)管內(nèi)較為合理的空氣流速。程經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了通風(fēng)空調(diào)工程中風(fēng)管內(nèi)較為合理的空氣流速。選定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇選定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇1-3-5-1-3-5-除塵器除塵器-6-6-風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)-7-7為最不利環(huán)路。為最不利環(huán)路。 解釋：環(huán)路；最不利環(huán)路。解釋：環(huán)路；最不利環(huán)路。根據(jù)表根據(jù)表2-3-32-3-3，輸送含有輕礦物粉塵的空氣時(shí)，風(fēng)管內(nèi)，輸送含有輕礦物粉塵的空氣時(shí)，風(fēng)管內(nèi)最

19、小風(fēng)速為，垂直風(fēng)管最小風(fēng)速為，垂直風(fēng)管12m/s12m/s、水平風(fēng)管、水平風(fēng)管14m/s14m/s?？紤]到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)考慮？），取考慮到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)考慮？），取5%5%的漏風(fēng)系數(shù)，的漏風(fēng)系數(shù)，管段管段6 6及及7 7的計(jì)算風(fēng)量為的計(jì)算風(fēng)量為630063001.05=6615m3/h1.05=6615m3/h。 例例2-3有水平風(fēng)管，初定流速為14m/s 。管徑計(jì)算：msmhshmD195. 04/14/3600/1500213沒(méi)有這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，取為d=0.2m=200mm則實(shí)際風(fēng)速為：smmhshm/4 .134)2 . 0(/3600/1500v23同理確定出3、5、6、7的管內(nèi)流速

20、和管徑。管內(nèi)流速和管徑：管內(nèi)流速和管徑：例例2-3公式計(jì)算：公式計(jì)算：lRlvRsPmml242Re51. 2471. 3lg21）（ RsK 對(duì)于圓管，4RsDv制成計(jì)算表或線算圖。圖2-3-1所示的線算圖，可供計(jì)算管道阻力時(shí)使用。只要已知流量、管徑、流速、阻力四個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè)，即可利用該圖求得其余的兩個(gè)參數(shù)。該圖是按過(guò)渡區(qū)的值，在壓力B0=101.3kPa、溫度t0=20、空氣密度0=1.204kg/m3、運(yùn)動(dòng)粘度0=15.0610-6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm、圓形風(fēng)管、氣流與管壁間無(wú)熱交換等條件下得出的。當(dāng)實(shí)際條件與上述條件不相符時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正。注意：注意：密度、粘度修正

21、；溫度、大氣壓力和熱交換修正；壁面粗糙度修正。密度、粘度修正；溫度、大氣壓力和熱交換修正；壁面粗糙度修正。v流速當(dāng)量直徑：v 假設(shè)某一圓形風(fēng)管中的空氣流速與非圓形風(fēng)管中的空氣流速相等，并且兩者的單位長(zhǎng)度摩擦阻力也相等，則該圓形風(fēng)管的直徑就稱為此矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑，以Dv表示。根據(jù)這一定義,斷面為ab的矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑Dv為： baabDv2流量當(dāng)量直徑:設(shè)某一圓形風(fēng)管中的空氣流量與非圓形風(fēng)管的空氣流量相等，并且單位長(zhǎng)度摩擦阻力也相等，則該圓形風(fēng)管的直徑就稱為非圓形風(fēng)管的流量當(dāng)量直徑，以DL表示。根據(jù)推導(dǎo)，矩形風(fēng)管的流量當(dāng)量直徑可近似按下式計(jì)算。 25. 0625. 0)()(3 .

22、1baabDLv查圖得管段1的比摩阻為12.5Pa/m，填入計(jì)算表中，并計(jì)算管段的摩擦阻力。v同理查得3、5、6、7管段的比摩阻和摩擦阻力填入計(jì)算表中。v檢查是否需要修正。本例無(wú)需進(jìn)行修正。如需修正的情況，在水力計(jì)算表中留出填寫這些參數(shù)的位置。摩擦阻力摩擦阻力例例2-3v計(jì)算公式：22vP各種管件彎頭、三通等的局部阻力系數(shù)通常查圖表確定。查圖表時(shí)要注意依據(jù)的參數(shù)值。還要注意對(duì)應(yīng)的特征速度。各種設(shè)備的局部阻力或局部阻力系數(shù)，由設(shè)備生產(chǎn)廠商提供。 （1管段1設(shè)備密閉罩=1.0對(duì)應(yīng)接管動(dòng)壓）90彎頭R/D=1.5一個(gè)=0.17直流三通13）（見(jiàn)圖2-3-3）根據(jù)F1+F2F3 ，=30，查得13=0

23、.20=1.0+0.17+0.20=1.37 計(jì)算出管段1的局部阻力損失為：147.5Pa。同理計(jì)算出3、5、6、7各管段的局部阻力，填入表中。例例2-3（1開(kāi)式管網(wǎng)的虛擬閉合 引入虛擬管路的概念，將開(kāi)式管網(wǎng)變?yōu)樘摂M的閉式管網(wǎng)。虛擬管路是連接開(kāi)式管網(wǎng)出口和進(jìn)口的虛設(shè)管路，該管路中的流體為開(kāi)式管網(wǎng)出口和進(jìn)口高度之間的環(huán)境流體，從管網(wǎng)出口流向進(jìn)口，其水力和熱力參數(shù)都與環(huán)境流體相同，虛擬管路的管徑趨于無(wú)限大，流動(dòng)阻力為零。 圖2-3-2 虛擬管路與流動(dòng)環(huán)路 例例2-3v枝狀管網(wǎng)中，管段的流向是唯一的。v以管網(wǎng)的源為起點(diǎn)，沿著管路含虛擬管路），順著流向虛擬管路中的流向是從開(kāi)式管網(wǎng)的真實(shí)出口到真實(shí)進(jìn)口前

24、進(jìn)，最終必定回到起點(diǎn)。沿途所經(jīng)過(guò)的所有管路含虛擬管路構(gòu)成了枝狀管網(wǎng)的一個(gè)流動(dòng)環(huán)路。v例2-3管網(wǎng)的環(huán)路有：v 1-3-5-6-7-虛擬管路1 （流動(dòng)環(huán)路I）v 2-3-5-6-7-虛擬管路2 （流動(dòng)環(huán)路II）v 4-5-6-7-虛擬管路4 （流動(dòng)環(huán)路III）管段與環(huán)路之間的隸屬關(guān)系有兩種情況。其一，共用；其二，獨(dú)用。若某管路出現(xiàn)在兩個(gè)及以上的環(huán)路中，該管路稱為這些環(huán)路的共用管路，若管路只出現(xiàn)在某環(huán)路中，該管路稱為這一環(huán)路的獨(dú)用管路。圖2-3-2中，管段1、2、4分別是環(huán)路I、II、III的獨(dú)用管路；管段3為環(huán)路I、II的共用管路；管段5、6、7為環(huán)路I、II、III的共用管路。 流體力學(xué)表明，

25、管網(wǎng)中的流動(dòng)動(dòng)力有壓力、慣性力和重力3種。在管網(wǎng)工程中，壓力稱為靜壓，慣性力稱為動(dòng)壓，二者可以互相轉(zhuǎn)換，二者之和稱為全壓。重力則在不同的工程中有不同的名稱，如位壓、勢(shì)壓、熱壓等。 GiqiiPPP來(lái)源：來(lái)源于風(fēng)機(jī)水泵等流體機(jī)械。來(lái)源于壓力容器。來(lái)源于上級(jí)管網(wǎng)。性質(zhì)：在一個(gè)位置上提供，沿整個(gè)環(huán)路中起作用。提供動(dòng)力的位置在共用管段上，則共用該管路的所有環(huán)路都獲得相同大小的全壓動(dòng)力。v重力產(chǎn)生的環(huán)路動(dòng)力是在整個(gè)環(huán)路上形成的。它作用在整個(gè)環(huán)路上。v各個(gè)環(huán)路因重力作用產(chǎn)生的環(huán)路動(dòng)力不相同。iiGidlgldgPcosv環(huán)路動(dòng)力阻力平衡，是流體流動(dòng)的基本規(guī)律。要實(shí)現(xiàn)要求的流量輸送與分配任務(wù)，就必須在設(shè)計(jì)狀

26、態(tài)，使管網(wǎng)滿足這一規(guī)律。如果設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果不滿足這一規(guī)律，管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)會(huì)按照這一規(guī)律的要求，改變流動(dòng)參數(shù)，來(lái)滿足這一規(guī)律，這樣，就得不到需要的流量。iGiqiPPPGiiqiPPP需用壓力：v一般按照“最不利環(huán)路來(lái)確定管網(wǎng)的需用壓力。在有重力作用的情況下，不應(yīng)只根據(jù)管路的長(zhǎng)短和局部阻力部件的多少選定最不利環(huán)路，而應(yīng)綜合考慮流動(dòng)阻力和重力作用，選管路長(zhǎng)、部件多，重力推動(dòng)作用小甚至是阻礙流動(dòng)的環(huán)路為最不利環(huán)路。GzblzblqPPPv管網(wǎng)的需用壓力作用在所有環(huán)路的共用管路上，則這些環(huán)路得到的全壓作用是相同的。各環(huán)路的資用動(dòng)力為：GiqzhiPPPv管網(wǎng)的需用壓力由最不利環(huán)路確定，因而，任意環(huán)路與最不利環(huán)路共用的管路上，已完成了資用動(dòng)力的分配，即這些管路上資用動(dòng)力與流動(dòng)阻力平衡。v獨(dú)用管路的資用動(dòng)力：igzhiidPPP：i環(huán)路與性質(zhì)：最不利環(huán)路的共用管段的流動(dòng)阻力igPv共用管路的阻力與資用動(dòng)力已實(shí)現(xiàn)了平衡。要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的流量輸配，還要讓獨(dú)用管路的阻力與資用動(dòng)力相等。igGiqigzhiididPPPPPPP在設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)管路幾何參數(shù)主要是管道斷面尺寸的調(diào)整，改變