流體輸配管網(wǎng)課后答案 珍藏版

1、流體輸配管網(wǎng)作業(yè)第一章 流體輸配管網(wǎng)有哪些基本組成部分？各有什么作用？ 一 .一一基本組成：管道；動(dòng)力裝置；調(diào)節(jié)裝置；末端裝置；附屬設(shè)備。 .，一 一 、一 作用：管道為流體流動(dòng)提供流動(dòng)空間；動(dòng)力裝置為流體流動(dòng)提供需要的動(dòng)力；調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)流量，開啟、關(guān)閉管段內(nèi)流體的流動(dòng)； 末端裝置直接使用流體，是流體輸配管網(wǎng)內(nèi)流體介質(zhì)的服務(wù)對(duì)象；附屬裝置為管網(wǎng)正常、安全、高效地工作提供服務(wù)。 一一一一.比較開式管網(wǎng)與閉式管網(wǎng)、枝狀管網(wǎng)與環(huán)狀管網(wǎng)的不同點(diǎn)。 . .一 .答：開式管網(wǎng)：管網(wǎng)內(nèi)流動(dòng)的流體介質(zhì)直接于大氣相接觸，開式液體管網(wǎng)水泵需要克服高度引起的靜水壓頭，耗能較多。開式液體 管網(wǎng)內(nèi)因與大氣直接接觸，氧化

2、腐蝕現(xiàn)象比閉式管網(wǎng)嚴(yán)重。 、 ,一 一 閉式管網(wǎng)：管網(wǎng)內(nèi)流動(dòng)的流體介質(zhì)不直接于大氣相接觸，閉式液體管網(wǎng)水泵一般不需要克服考慮高度引起的靜水壓頭，比同規(guī)模的 開式管網(wǎng)耗能少。閉式液體管網(wǎng)內(nèi)因與大氣隔離，腐蝕性主要是結(jié)垢，氧化腐蝕比開式管網(wǎng)輕微。 枝狀管網(wǎng)：管網(wǎng)內(nèi)任意管段內(nèi)流體介質(zhì)的流向都是唯一確定的；管網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較簡單，初投資比較節(jié)?。坏芫W(wǎng)某處發(fā)生故障而停運(yùn) 檢修時(shí)，該點(diǎn)以后所有用戶都將因停運(yùn)而受影響。 環(huán)狀管網(wǎng)：管網(wǎng)某管段內(nèi)流體介質(zhì)的流向不確定，可能根據(jù)實(shí)際工況發(fā)生改變；管網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，初投資較枝狀管網(wǎng)大；但管網(wǎng) 某處發(fā)生故障而停運(yùn)檢修時(shí)，該點(diǎn)以后用戶可通過另一方向供應(yīng)流體，因而事故影響范圍

3、小，管網(wǎng)可靠性比枝狀管網(wǎng)高。流體輸配管網(wǎng)作業(yè)(第二章). . . 習(xí)題2-11如圖所示管網(wǎng)，輸送含谷物粉塵的空氣，常溫下運(yùn)行，對(duì)該管網(wǎng)進(jìn)行水力計(jì)算，獲得管網(wǎng)特性曲線方程。2-14某大型電站地下主廠房發(fā)電機(jī)房需在拱頂內(nèi)設(shè)置兩根相同的矩形送風(fēng)管進(jìn)行均勻送風(fēng)，送風(fēng)溫度20 c，試設(shè)計(jì)這兩根風(fēng)管。 設(shè)計(jì)條件：總送風(fēng)量40X 104m3/h，每根風(fēng)管風(fēng)口 15個(gè)，風(fēng)口風(fēng)速8m/s，風(fēng)口間距16.5m。流體輸配管網(wǎng)作業(yè)(第三章) TOC o 1-5 h z 習(xí)題3-1計(jì)算習(xí)題3 1中各散熱器所在環(huán)路的作用壓力。t =95oc，t =85oc，t =80c，t =70c。(設(shè)底層散熱器中心與熱源中 、gg1

4、g2h心高差為3m)解：雙管制：第一層：?=&(? - p ) 1 h1 hg=9.8X3 X (977.81-961.92)=467.2 p a第二層：?=&(? - p )h1 hg=9.8X6 X (977.81-961.92)=934.3 p a第三層：?=&(? - p )h1 hg=9.8X6 X (977.81-961.92)=1401.5 p a單管制：pugh (p - p )+ gh (p - p )+ gh (p - p ) h 3 g1 g2 g2 g1 h g=9.8X3 X (968.65-961.92)+ 9.8X3 X (971.83-961.92)+ 9.8X

5、3 X (977.81-961.92=956.4 pa流體輸配管網(wǎng)作業(yè)3 2確定如下圖所示垂直式雙管順流重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)管路的管徑。熱媒參數(shù)為：供水溫度為t =95oc，回水溫度t =70oc。只算 I、II立管，散熱器內(nèi)的數(shù)字表示散熱器的熱負(fù)荷；散熱器進(jìn)出水支管管長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，樓層高為2.8米。最不利環(huán)路資用壓力P= gH(p - p )+ ? =9.81X(0.5+3)(977.81961.92) +350 = 896 pa h gf最不利環(huán)路長度ELi =(2.8+3)+13.5+10+10+10+8+(8.9+3+8)+10

6、+10+10+12.8+2.8=122.8m1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:通過二層散熱器壓降不平衡率如下:通過三層散熱器壓降不平衡率如下：流體輸配管網(wǎng)作業(yè)(第四章)習(xí)題4-6汽液兩相流管網(wǎng)的基本水力特征是什么？答：(1)屬蒸汽、凝結(jié)水的兩相流動(dòng)；流動(dòng)過程中，由于壓力溫度的變化，工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)變化較大，會(huì)伴隨著相態(tài)變化；由于流速較高，可能形成水塞或水擊等不利現(xiàn)象，因此應(yīng)控制流速并及時(shí)排除凝水；系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)排氣，系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)補(bǔ)氣，以保證系統(tǒng)長期可靠運(yùn)行；凝結(jié)水回收方式有重力回水，余壓回水,機(jī)械回水等多種方式(回水管段也有少量蒸汽存在)習(xí)題4-12簡述氣固兩相流的阻力特征和阻力計(jì)

7、算的基本方法。答:要點(diǎn)(1)阻力與流速的變化關(guān)系;氣固兩相流中，既有物料顆粒的運(yùn)動(dòng)，有存在顆粒與氣體間的速度差，阻力要比單相氣流的阻力 大，對(duì)于兩相流在流速較小時(shí)阻力隨流速增大而增大。隨著流速的增大，顆粒過渡到懸浮運(yùn)動(dòng)，總阻力隨流速增大而減小，流速再 增大，顆粒完全懸浮，均勻分布于某個(gè)風(fēng)管，阻力與單相氣流相似，隨流速增大而增大。阻力受物料特性的影響;物料密度大、黏性大時(shí)，摩擦作用和懸浮速度大，阻力也大，顆粒分布不均勻時(shí)顆粒間速 度差異大，互相碰撞機(jī)會(huì)多，因而阻力也大。阻力計(jì)算的基本方法是把兩相流和單相流看作相同流態(tài)，物料流看作特殊的流體，利用單相流體的阻力公式計(jì)算。流體輸配管網(wǎng)作業(yè)第五章5-2

8、5.在n = 2000rpm的條件下實(shí)測一離心泵的結(jié)果：Q=0.17m3/S,H=104m,N=184kw如有一與之幾何相似的水泵，其葉輪比上述泵的 葉輪大一倍，在n=1500r/min之下運(yùn)行，試求在效率相同的工況點(diǎn)的流量、揚(yáng)程、功率及效率各為多少？解：由相似率知故效率相同的工況點(diǎn)的流量、揚(yáng)程及功率、效率分別為1.02m3/S，234m，2484kw,0.942。 TOC o 1-5 h z 5-26.有一轉(zhuǎn)速為1480r/min的水泵，理論流量Q=0.0833m3/S,葉輪外徑D = 360mm，葉輪出口有效面積A = 0.023m2,葉片出口安裝角月 =30。，試作出口速度三角形.假設(shè)流

9、體進(jìn)入葉片前沒有預(yù)旋運(yùn)動(dòng)，即Vj0.試計(jì)算此泵的理論壓頭斗。設(shè)渦流修正系數(shù)k=0.77, 論壓頭Ht為多少？U18(提示：先求出口絕對(duì)速度的徑向分速度vr2，作出速度三角形。)解：由Q = v A得v =Q/A=0.0833/0.023=3.62 m/s .r2 r2U2=wr=n D n/60=n *0.36*1480/60=27.9 m/s 2v = U- v etgB =27.9-3.62*1.732=21.6 m/s. U2 2 r22H =( U* v )/g=27.9*21.6/9.807=61.5m .T82U2H =0.77 H =0.77*61.5=47.3m流體輸配管網(wǎng)作業(yè)

10、第6章 一一、 一. 一 .一已知下列數(shù)據(jù)，試求泵所需的揚(yáng)程。水泵軸線標(biāo)高130m,吸水面標(biāo)高126m，出水池液面標(biāo)高170m，吸入管段阻力0.81m,壓出管段阻 力 1.91m. TOC o 1-5 h z ，. ，一 . . 一 r一 .一，一、.,一.有一泵裝置的已知條件如下：Q=0.12m3/s,吸入管徑D = 0.25m，水溫為40 oc （容重= 992kgf/m3）,Hs=5m，吸水面標(biāo)高102m，水面為 大氣壓，吸入管段阻力為0.79m.試求：泵軸的標(biāo)高最高為多少？如此泵裝在昆明地區(qū)，海拔高度為1800m，泵的安裝位置標(biāo)高應(yīng)為多 少？設(shè)此泵輸送水溫不變，地區(qū)海拔為102m，但系

11、一凝結(jié)水泵，制造廠提供的臨界氣蝕余量為Ah =1.9m,冷凝水箱內(nèi)壓強(qiáng)為9000pa。泵的安裝位置有何限制？- 解：1）先計(jì)算修正后的允許吸上真空高度H J水溫為40 C時(shí)，hj7500Pa,則、=0.765m根據(jù)H S = Hj - （10.33-ha）a+ （0.24-七）有H =5-（10.33-10.4）+ （0.24-0.765）=4.55 m又泵的安裝高度用=H s-（ V：/2g+ hs）Q=V1XD2xn /4Ss0.15= V：X0.3X 0.3X3： 14/4 V =2.44m/sZ hs=0.79 m所以泵的安裝高度HJ =4.49-V12/2g-0.79 = 3.45

12、m泵軸的標(biāo)高最高為3.45+102 = 105.45 m2）當(dāng)泵為凝結(jié)水泵時(shí)，泵必須安裝于液面下才不會(huì)發(fā)生氣蝕安裝于液面下的高度為HgHgN （Pv-Po）/Y + h+ Z hs N （7500-9000）/（992*9.807）+2.2+0.79=2.84 m所以泵軸和水箱液面的高差必須不小于2.84米.流體輸配管網(wǎng)作業(yè)第7章7 4.氣體管網(wǎng)的壓力分布圖中，吸入段和壓出段各有什么顯著特征？， 一， ，一- ， ， , , , _ . _ . . _ . _ .7 5.什么是調(diào)節(jié)閥的工作流量特性？在串聯(lián)管道中，怎樣才能使調(diào)節(jié)閥的工作流量特性接近理想流量特性？7-9簡述管網(wǎng)水力穩(wěn)定性的概念。提

13、高管網(wǎng)水力穩(wěn)定性的主要途徑是什么？. ,., 710 什么是水力失調(diào)，怎樣克服水力失調(diào)？ 一 _ 、一 一 一 一.一一一.一， , , 一一， , * 答：吸入段的特征主要是：（1）吸入段的全壓和靜壓均為負(fù)值，在風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓最大，風(fēng)管的連接處如果不嚴(yán)密，會(huì)有管外氣體滲 入；（2）在吸入管段中靜壓絕對(duì)值為全壓絕對(duì)值與動(dòng)壓值之和；（3）當(dāng)管網(wǎng)系統(tǒng)中只有吸入管段時(shí)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓應(yīng)等于吸入管網(wǎng) 的阻力及出口動(dòng)壓損失之和。壓出段的特征主要是：（1）壓出段的全壓和為正值，在風(fēng)機(jī)出口全壓最大；（2）壓出段的靜壓一般 為正值，此種情況下，全壓的絕對(duì)值為靜壓絕對(duì)值和動(dòng)壓絕對(duì)值之和，但在管段截面積很小的斷面，由于

14、動(dòng)壓上升，也可能出現(xiàn)靜 壓為負(fù)的情況，此時(shí)動(dòng)壓的絕對(duì)值等于靜壓和全壓絕對(duì)值之和。另外，在吸入段和壓出段，全壓均是沿程下降的，而在風(fēng)機(jī)的進(jìn)出 口處全壓的絕對(duì)值達(dá)到最大。靜壓的絕對(duì)值一般亦達(dá)到最大，如接口不嚴(yán)密，滲漏將很嚴(yán)重，既降低了風(fēng)機(jī)的性能，也增加了管網(wǎng) 內(nèi)外摻混形成氣體污染的可能性。. . 7-5答：調(diào)節(jié)閥的工作流量特性是指調(diào)節(jié)閥在前后壓差隨負(fù)荷變化的工作條件下，調(diào)節(jié)閥的相對(duì)開度與相對(duì)流量之間的關(guān)系。在串聯(lián) 管路中，調(diào)節(jié)閥全開時(shí)閥前后壓差與系統(tǒng)總壓差的比值稱為閥權(quán)度，閥權(quán)度值的范圍是01，其值越接近1，調(diào)節(jié)閥的工作流量特性 與理想流量特性越接近。7-9答：管網(wǎng)中各個(gè)管段或用戶，在其它管段或用戶的流量改變時(shí)，保持本身流量不變的能力，稱其為管網(wǎng)的水力穩(wěn)定性。通常用管段 或用戶規(guī)定流量Q和工況變動(dòng)后可能達(dá)到的最大流量Q 的比值y來衡量管網(wǎng)的水力穩(wěn)定性，即y= Q / Q 。因，可見提高管網(wǎng)水力穩(wěn)定性的主要方法是相對(duì)地減小網(wǎng)路干管的壓降，或相對(duì)地增大用戶系統(tǒng)的壓降。max7-10答：管網(wǎng)中的管段實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量不一致，稱為水力失調(diào)。水力失調(diào)的原因主要是：1）管網(wǎng)中的動(dòng)力源提供的能量與設(shè)計(jì)不 符，包括兩個(gè)方面，一是動(dòng)力源的實(shí)際工作參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)不符，一是管網(wǎng)的設(shè)計(jì)動(dòng)力與在設(shè)計(jì)流量下的動(dòng)力需求不符，即管網(wǎng)的動(dòng)力