流体输配管网课后习题以及答案-作业已改

1、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 C,tgi=85°C,tg2=80°C, tn=70C。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, tg=95C, tn=70C, tg1=85C, tg2=80C, 对应的密度为,g 961.92kg/m3, n 977.81kg/m3 , g1 968.65kg/m3, g2 971.83kg/m 3 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：P1 gh1 h g 9.81 3 977.81 96

2、1.92 467.6Pa第二楼散热器作用压力：P2 gh2 h g 9.81 6 977.81 961.92935.3Pa第三楼散热器作用压力：P3 gh3 h g 9.81 6 977.81 961.92 1325Pa 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】Ph gH1n g2gH 2 g2 g1 gH3 g1g9.81 3977.81971.839.81 6 971.83968.659.81 8.5968.65 961.92924.3Pa3-2 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M、W、V各散热器的热负荷与U

3、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Ii ( 1800W)的环路，这个环路从散热器Ii顺序经过、进入锅炉，再经管段、)、进入散热器丨1。 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】厶Pf=350Pa,g 961.92kg/m3， h 977.81kg/m 3(2) 计算通过最不利环路的作用压力Pi；gH h gFf =9.81X( 0.5+3) (9

4、77.81-961.92) +350= 896Pa(3) 确定最不利环路各管段的管径 d1)求平均比摩阻。Rpj最不利环路长度Pii0.5 896lh 122.83.65Pa/mlIl =(2.8+3)+13.5+10+10+10+8+(8.9+3+8)+10+10+10+12.8+2.8=122.8m2)根据各管段热负荷，计算各管段的流量,3600Q4.187 10 3(tg-th0.86Q tg - thkg/h比如:管段 的流量计算：G2= (0.86*1800) / (95-70) =61.92"62 kg/h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

5、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 = RLPd(Pa)P=刀PdP = Py+ Pj备注11800625.8200.053.1218.096281.2033.651.696散热器1 x 2.0,截止阀2 x 10, 90o弯头1 x 1.5,合流三通1.5X12530018213.5320.051.6522.0052.51.233.07525.08闸阀1X 0.5,直流三通 1X 1.0, 90o弯头 1X 1.03990034110400.06

6、2.5825.912.252.2528.15直流三通1X 1.041450049910400.135.215215.985.9857.98直流三通1X 1.051910065710500.082.4224.213.143.1427.34直流三通1X 1.06237008158500.133.6028.81.59.013.542.3闸阀 1X 0.5, 90o弯头 2X 0.572370081519.9500.133.6071.642.515.037.5109.14闸阀 1X 0.5, 90o弯头2X 0.5,直流三通1X 1.031910065710500.082.422413.143.142

7、7.14直流三通1X 1.091450049910400.135.2152.115.985.9858.08直流三通1X 1.010990034110400.062.5825.912.252.2528.15直流三通1X 1.011530018212.8320.051.6521.2482.53.17.7528.998闸阀1X 0.5,直流三通 1X 1.0, 90o弯1X 1.01233001142.8250.062.888.03611.81.89.836直流三通1X 1.0(4) 立管I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:I人 c/ p1PyPjii2xcc c/ 89

8、6 493.89. n c/ . > n c/ %=1'1-12100 %=44.9 % >10%Pi1896富裕度满足要求，到此Ii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下：P'2gH h g P =9.81X( 0.5+6) (977.81-961.92) +350= 1332PaP13,141332896 52.4489 Pa通过第二层散热器的资用压力：Pj 警 42.2Pa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刀Pd(Pa)Pj=刀PdP=Py+ Pj备注131

9、500523150.079.9529.85373.14116.18146.031435001202.8150.1865.98184.7441.014.2214.22198.96415200058.83150.115.2345.69354.9171.5217.1916200058.82.8150.115.2042.561.04.94.947.46压降不平衡率 xbP13,4JPj 13“ 100 % =4 和 % >15%因、迪 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门消除P =9.81 X 9.1X (977.81-961.92)+350=1768Pa资用压力:P4,1

10、5,16 =1768-896+48.8+9.9=931Pa压降不平衡率P1 4,1 5, 1 6XI3PyPj 14,5,6931 463.6P14,5,610050.2 % >15%931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。NN Pu 1 =9.81 x 3.5 x (977.81-961.92)+350=896Pa管段、3、® 与管段 迪、Cl2、CD、并联u立管第一层散热器使用压力 P',i=24.3+9.9+48.8+25.4=108.4Pa管热负荷Q(W)流量 G(kg/h)管长L(m)管径D(mm)DN(m/s)R(Pa/m)Py=

11、RL刀Pd(Pa)Pj=刀PdP=Py+ B备注171800625.8200.053.1218.096281.2033.651.696184600158.243320.051.654.952.51.233.0758.0251918003413400.062.587.7412.252.259.99203100106.642.8400.135.2114.58815.985.9820.568214600158.243500.082.427.2613.143.1410.422180061.922.8500.082.426.77613.143.149.91623180061.922.8320.051.6

12、54.622.51.233.0757.6953-3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PPhPf P式子中P水泵动力。实际情况是R P循环动力主要由水泵提供，同时有管道内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，但是在单管系统中就可以忽略掉。重力循环管网作用压力：总的作用压力PzhPhPf双管系统P gH H单管系统：PhgH i i i 1gh i gi

13、 1i 13-4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冋；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Rm2g26.25 10 2d5不同之处：A，水力计算图表不冋，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冋，室内可取50%，室外可取6080%。C ,在局部阻力的处理上不冋，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