流体输配管网复习资料.pdf

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1、流体输配管网复习资料 重力循环系统与特点： 重力循环系统靠水的密度差进行循环, 重 力循环系统装置简单， 运行时无噪声，不消耗电能。但其循环动力小， 管径大，作用范围受限，通常只在单幢建筑中采用。 静压复得法：通过改变管道断面尺寸， 降低流速，克服管段阻力， 维持所需要的管内静压。通风管道常用此法保证要求的风口风速。 离心水泵和风机的安装角： 离心水泵和风机的安装角是相对速度 w 与圆周速度 u 反向延长线的夹角。 调节阀的流量特性： 是指流体介质流过调节阀的相对流量与调节 阀的相对开度之间的关系，即Q/Qmaxf （l/lmax） 。 机械循环系统与特点 ：机械循环系统靠机械 （水泵）能进行

2、循环 (1 分)。机械循环要消耗电能、 水泵运行有噪声， 但循环动力大 (1 分)。 大而复杂的管网，多采用机械循环(1 分)。 流速当量直径：假设某一圆形风管中与矩形风管中的空气流速相 等(1 分)，并且两者的单位长度摩擦阻力也相等(1 分)，则该圆风管的 直径就称为此矩形风管的流速当量直径(1 分)。 ）（baabD v /2 比转数 ：标明不同类型泵与风机其主要性能参数流量、压力转速 之间的综合特性 (3 分)。nsnQ1/2/(P/)3/4（p158） 流量当量直径：假设某一圆形风管中与矩形风管中的空气流量相 等，并且两者的单位长度摩擦阻力也相等，则该圆风管的直径就称为 此矩形风管的流

3、量当量直径。 25.0625.0 /3.1）（）（baabDL 压损平均法 ：是流体管网的一种水力计算方法，它的特点是将已 知总作用压头，按管道长度平均分配给每一管段， 以此确定管段阻力， 再根据每一管段的流量确定管道断面尺寸。 泵的气蚀：泵中最低压力 Pk如果降低到被吸液体工作温度下的饱 和蒸汽压力（汽化压力）Pv时，泵壳内即发生气穴和气蚀现象。 气体管网的动静转换原理： 即在某一管流断面， 其动压与静压之 和为一定数，如其静压增长，则动压必等量减少；反之，静压减少， 动压必等量增长，所以亦称之为动静转换原理。 假定流速法： 先按技术经济要求选定管内流速（经济流速），在 结合所输送的流量，确

4、定管道断面尺寸，进而计算管道阻力。 水力失调度（官网水力失调） ：管网系统的流体在流动过程中， 往往由于多种原因， 使网路中某些管段的流量分配不符合设计值。这 种管网系统中的管段实际流量与设计流量的不一致性，称为水力失 调。水力失调程度可用实际流量与设计流量的比值来衡量，即水力失 调度 xi QsiQgi 膨胀水箱：膨胀水箱的作用是用来储存冷热水系统水温上升时的 膨胀水量。在重力循环上供下回系统中，它还起排气作用。它的另一 个作用是恒定水系统的压力。 离心水泵和风机的工作角： 离心水泵和风机的工作角是绝对速度 v 与圆周速度 u 的交角(3 分)。 闭式管网： 控制体对外只有能量交换，无质量交

5、换。如热网、冷 冻水系统 同程式管网： 同程水（气）管网设有同程管，使得各并联回路的 管路总长基本相等，阻抗也基本相等，使流量分配易满足要求。 调节阀的流量特性： 是指流体介质流过调节阀的相对流量与调节 阀的相对开度之间的关系，即Q/Qmaxf （l/lmax） 。 一致等比失调：各用户的实际流量与设计流量的比值都大于1 或 都小于 1, 且比值相等 , 称为一致等比失调。 管网水力稳定性 ：在管网中各个管段或用户， 在其他管段或用户 的流量改变时，保持本身流量不变的能力， 称其为管网的水力稳定性。 通常用管段或用户规定流量Qg和工况变动后可能达到的最大流量Qmax 的比值 y 来衡量管网的水

6、力稳定性，即y= QgQ max 1 xmax 系统效应：泵与风机进出口与管网系统连接方式对泵与风机的性 能特性产生的影响。 异程式管网： 异程水（气）管网没有同程管，使得各并联回路的 管路总长不相等，阻抗也不相等，使流量分配与调节不易满足要求。 1、流体输配管网水力计算常用的方法有：假定流速法、平均压 损法、静压复得法 等。 2、阀门典型的理想流量特性曲线有：直线流量特性、等百分比 （对数）流量特性、快开流量特性和抛物线流量特性四种类型。 3、蒸汽供热管网中安装疏水器的作用是阻止蒸汽逸漏、排除凝 水和空气和其它不凝性气体。 4、在泵与风机的速度三角形中，流体质点的绝对速度是叶轮圆 周速度 和

7、相对速度 的矢量和；同时它可分解为与 扬程或压头 有关的切 向分速度和与 流量有关的径向分速度。 5、如按凝结水的流动方式不同，可分单相流 和两相流两大类； 单相流又可分为 满管流 和非满管流 两种流动方式。 6、泵与风机的性能调节方式可分为非变速调节和变速调节两大 类。 7、双风道系统采用两个送风道，一根送热风，一根送 冷风。 8、按照供汽压力的大小，将蒸汽管网分为三类：供汽的表压力 高于 70kPa 时，称为高压蒸汽供汽，供汽的表压力低于70kPa 时， 称为低压蒸汽供汽， 当系统的压力低于 大气压力 时，称为真空蒸汽供 汽。 9、气体定压根据气体是否与水接触分为气水接触式和隔膜式 。 使

8、用压缩空气 的一般宜采用隔膜式， 使用惰性气体 ，则可用气水接触 式。 10、 水力计算的基本理论依据是流体力学一元流动连续性方程和 能量方程 以及 串、并联 管路流动规律。 11、热水供热系统的循环作用压力的大小取决于：机械循环 提供 的作用压力，水在散热器 冷却所产生的作用力和水在循环环路中因管 段散热 产生的附加作用力。 12、影响自然循环液体管网作用压力大小的因素有：冷却中心至 热源中心的 垂直距离、回水密度、供水密度。 13、 流体在叶轮中的运动速度三角形中的绝对速度可以被分解为 与扬程或压头 有关的径向分速度和与 流量有关的切向分速度。 14、冷热水输配管网按流量变化可分为定流量，

9、变流量 系统。 15、膨胀水箱的作用是 储存膨胀水量，排除不凝气体，定压 16、采用补给水泵对热水供暖系统进行定压时，常用的三种形式 是连续 补水定压，间歇补水定压，旁通管定压点补水定压 17、 可以把两离心式水泵与风机流动过程相似的条件归结为几何 相似，流量系数相等，雷诺数、欧拉数相等 18、泵与风机的性能调节方式可分为非变速调节，变速调节 两大 类 流体输配管网论述与说明题 一、假定流速法水力计算的基本步骤？ 答：1. 水力计算前，完成管网系统布置，确定流量分配2. 绘草 图，编号 3. 确定流速 4. 确定管径 5. 计算各管段阻力6. 平衡并联管路 7. 计算总力 8. 计算管网特性曲

10、线，选择动力设备 二、要实现风管风口的均匀送风，可以采取的措施有哪些 （画图 说明）？ 答：1.在孔口上设阻体； 2.采用锥形风管改变风管断面积；3.改 变送风口断面积； 4.增大送风断面积F，减小送风口断面积f0 。 三、 通风管道水力计算采用查线算图计算阻力为什么要修正？修 正那些参数？ 答：水力计算图表是按过渡区的 值，在压力为 101.3kPa，温度 为 20，空气密度为 1.204kg/m 3，运动粘度为 15.0610-6m2/s，管壁 粗糙度为 0.15mm，圆形风管，气流与管壁间无热交换条件下得出的， 当实际条件与上述条件不符时，应对上述参数进行修正。 需要修正的 参数有：压力

11、、温度为、密度、运动粘度、管壁粗糙度、热交换等参 数修正。 四、提高流体输配管网的水力可靠性的途径和方法有哪些？ 答：1.相对地减小网路干管的压降：适当增大网路干管的管径， 选用较小的比摩阻R 值，增大靠近动力的网路干管的直径：2.相对地 增大用户系统的压降： 为了增大用户系统的压降， 可以采用水喷射器， 调压板，安装高阻力小管径阀门等措施。3.在运行时应合理地进行网 路的初调整和运行调节，应尽可能将网路干管上的所有阀门开大， 而把剩余的作用压差消耗在用户系统上。4.对于运行质量要求高的系 统，可在各用户引入口处安置必要的自动调节装置。 五、水泵的选用原则是什么？ 答：1.根据输送液体物理化学

12、（温度、腐蚀性等）性质选取适用 种类；2.泵的流量和扬程能满足使用工况下的要求，并且应有 10 20的富裕量； 3.应使工作状态点经常处于较高效率值范围内；4.当 流量较大时，宜考虑多台并联运行；但并联台数不宜过多，尽可能采 用同型号泵并联； 5.选泵时必须考虑系统静压对泵体的作用，注意工 作压力应在泵壳体和填料的承压能力范围之内。 六、 某热水管网的供回水设计温度为95/70，循环水量为 500m 3/h，供回水管道计算压降为 25m，静压线为 30m，设计补水量 为 10m3/h，分析说明如何选择循环泵和补水泵？ 答：1.循环水泵选用适应70的热水泵，补水泵选用清水泵；2. 循环水泵扬程流

13、量495550m 3/h，扬程 28m30m。补水泵流量 1112 m 3/h， 扬程 38m42m； 3.应使工作状态点经常处于较高效率值范围内； 4.均为单台泵运行，一开一备； 5.选泵时必须考虑系统静压对泵体的作用，注意工作压力应在泵 壳体和填料的承压能力范围之内。 七、如图，已知两台水泵的性能曲线I、II 和管路水力特性曲线 III 。 试求：（ 1）作出两台水泵串联工作的联合运行曲线及联合工作 点； （2）找出两台水泵联合运行后单台水泵的工作点 解： 1.在 x 轴上取不同Qj，做垂直线，与各泵性能曲线相交得到 H1,j，H2,j。取 Hj H1,j H2,j，按（ Hj，Qj）在

14、QH 坐标系上 的点连线，得 2台串联泵的联合运行曲线IV。与曲线 IV 的交点 A 为 联合工作点；2.过 A 点做垂直线与曲线 I 的交点C 为 I 泵工 作点，与曲线 II 的交点 B 为 II 泵工作点。 八、风机的选用原则是什么？ 答 ：1.根据风机输送气体的物理、化学性质的不同，如有清洁 气体、易燃、易爆、粉尘、腐蚀性等气体之分， 选用不同用途的风机。 H I I 2.风机的流量和压头能满足运行工况的使用要求。并应有 1020 的富裕量。 3.应使风机的工作状态点经常处于高效率区，并在流量 压头曲线最高点的右侧下降段上，以保证工作的稳定性和经济性。4. 对有消声要求的通风系统，应首

15、先选择效率高、转数低的风机，并应 采取相应的消声减振措施。5.尽可能避免采用多台并联或串联的方 式。当不可避免时，应选择同型号的风机联合工作。 九、液体管网水力计算的主要任务是什么？ 答：1.由流量 Q 和系统作用压力 P，确定管径D；2.由流量 Q 和管径 D ，确定系统作用压力 P；3.由流量 Q 确定管径 D 和系统 作用压力 P；4.由流量 Q 和管段的允许压力降，确定流量Q。 十、简述压力和重力综合作用下气体管流的水力特征？ 答：两断面之间的全压差反映压力作用；位压反映重力的作用。 二者综合作用， 克服流动阻力 P12，维持管内流动。 但二者的综合 作用并非总是相互加强的。 管内气体

16、密度小时， 位压驱动气体向上流 动，阻挡向下流动。反之，管内气体密度大时，位压驱动气体向下流 动，阻挡向上流动。在闭式循环管路内，位压驱动密度小的气体向上 流动，密度大的气体向下流动；阻挡相反方向的流动。若压力驱动 的流动方向与位压一致， 则二者淙合作用加强管内气体流动，若驱动 方向相反，则由绝对值大者决定管流方向；绝对值小者实际上成为另 加流动阻力。 十一、 举例说明管网比例调节方法步骤？ 答：比例调节法的步骤（1）调节支线选择a 开所有阀； b 测流 量；c 计算 xi（2）支线内调节a 计算各用户 xi，选最小用户作参考； b 调节其他用户，大于0.95 ximin；c 依次类推（ 3）

17、支线间调节 a 测 各支线 xi，选最小支线作参考； b 调节其他支线，大于0.95 ximin；c 依次类推（ 4）全网调节a调节总阀，最小支线ximin 达到 1 十二、 简述压力和重力综合作用下气体管流的水力特征？ 答：两断面之间的全压差反映压力作用；位压反映重力的作用。 二者综合作用， 克服流动阻力 P12，维持管内流动。 但二者的综合 作用并非总是相互加强的。 管内气体密度小时， 位压驱动气体向上流 动，阻挡向下流动。反之，管内气体密度大时，位压驱动气体向下流 动，阻挡向上流动。在闭式循环管路内，位压驱动密度小的气体向上 流动，密度大的气体向下流动；阻挡相反方向的流动。若压力驱动 的

18、流动方向与位压一致， 则二者淙合作用加强管内气体流动，若驱动 方向相反，则由绝对值大者决定管流方向；绝对值小者实际上成为另 加流动阻力。 十三、 如下图所示两个95/70低温水供暖系统。试画出两个系 统的水压图，并分析下列两个系统哪个易超压？为什么？（水压图画 在原图上） 十四、 画压力分布图说明风机管路系统的压力变化特性？ 答：1.风机吸入段的全压和静压均为负值，在风机入口负 压最大。风管连接处如果不严密，会有管外气体渗入。2.在吸 入管段中静压绝对值为全压绝对值与 动压值之和。即吸入口静压绝对值大于吸入口全压绝对 值，这正与压出段相反。 3.风机的风压（全压）等于风机进出 口的全压差，或者

19、说是等于风管的阻力 及出口动压损失之。 十五、画图说明热水供热管网与热用 户的连接方式？ 无混合装置的直接连接(a)装水喷射器的直接连接(b)装混合水泵 的直接连接 (c)间接连接 (d)通风系统热用户与热水网路的连接(e)热水 供应热用户与热水网路的连接无储水箱的连接方式(f)装设上部储水 箱的连接方式 (g)装设容积式换热器的连接方式(h)装设下部储水箱 的连接方式(i) 十六、 画图说明蒸汽供热管网与热用户的连接方式？ 生产工艺热用户与蒸汽网连接图（a） ；蒸汽供暖用户系统与蒸汽 网直接连接图（ b） ；采用蒸汽一水换热器的连接图（c） ；采用蒸汽喷 Y G A B C D P G A C D G 为 为 X Y j j O X j j O 射器的连接图（ d） ；通风系统与蒸汽网的连接图（e） ；蒸汽直接加热 的热水供应图示（ f） ；采用容积式加热器的热水供应图示（g） ；无储 水箱的热水供应图示（ h） 。