流體輸配管網(wǎng)第三版重點課后習題及答案

1、.1-4 試比較氣相、液相、多相流這三類管網(wǎng)的異同點。答：相同點：各類管網(wǎng)構造上一般都包括管道系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、調節(jié)裝置、末端裝置以及保證管網(wǎng)正常工作的其它附屬設備。不同點：各類管網(wǎng)的流動介質不同；管網(wǎng)具體型式、布置方式等不同；各類管網(wǎng)中動力裝置、調節(jié)裝置及末端裝置、附屬設施等有些不同。說明隨著課程的進一步深入，還可以總結其它異同點，如：相同點：各類管網(wǎng)中工質的流動都遵循流動能量方程；各類管網(wǎng)水力計算思路基本相同；各類管網(wǎng)特性曲線都可以表示成P=SQ2+Pst；各類管網(wǎng)中流動阻力之和都等于動力之和，等等。不同點：不同管網(wǎng)中介質的流速不同；不同管網(wǎng)中水力計算的具體要求和方法可能不同；不同管網(wǎng)系統(tǒng)用

2、計算機分析時其基礎數(shù)據(jù)輸入不同，等等。1-5 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。答：開式管網(wǎng)：管網(wǎng)內流動的流體介質直接與大氣相接觸，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)內因與大氣直接接觸，氧化腐蝕性比閉式管網(wǎng)嚴重。閉式管網(wǎng)：管網(wǎng)內流動的流體介質不直接與大氣相通，閉式液體管網(wǎng)水泵一般不需要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)內因與大氣隔離，腐蝕性主要是結垢，氧化腐蝕比開式管網(wǎng)輕微。枝狀管網(wǎng)：管網(wǎng)內任意管段內流體介質的流向都是唯一確定的；管網(wǎng)結構比較簡單，初投資比較節(jié)省；但管網(wǎng)某處發(fā)生故障而停運檢修時，該點以后所有用戶都將停

3、運而受影響。環(huán)狀管網(wǎng)：管網(wǎng)某管段內流體介質的流向不確定，可能根據(jù)實際工況發(fā)生改變；管網(wǎng)結構比較復雜，初投資較節(jié)枝狀管網(wǎng)大；但當管網(wǎng)某處發(fā)生故障停運檢修時，該點以后用戶可通過令一方向供應流體，因而事故影響范圍小，管網(wǎng)可靠性比枝狀管網(wǎng)高。1-6 按以下方面對建筑環(huán)境與設備工程領域的流體輸配管網(wǎng)進行分類。對每種類型的管網(wǎng)，給出一個在工程中應用的實例。（）管內流動的介質；（）動力的性質；（）管內流體與管外環(huán)境的關系；（）管道中流體流動方向的確定性；（）上下級管網(wǎng)之間的水力相關性。答：流體輸配管網(wǎng)分類如下表：問題編號類型及工程應用例子（1）按流體介質氣體輸配管網(wǎng)：如燃氣輸配管網(wǎng)液體輸配管網(wǎng)：如空調冷熱水

4、輸配管網(wǎng)汽-液兩相流管網(wǎng)：如蒸汽采暖管網(wǎng)液-氣兩相流管網(wǎng)：如建筑排水管網(wǎng)氣-固兩相流管網(wǎng)：如氣力輸送管網(wǎng)（2）按動力性質重力循環(huán)管網(wǎng)：自然通風系統(tǒng)機械循環(huán)管網(wǎng)：機械通風系統(tǒng)（3）按管內流體與管外環(huán)境的關系開式管網(wǎng)：建筑排水管網(wǎng)閉式管網(wǎng)：熱水采暖管網(wǎng)（4）按管內流體流向的確定性枝狀管網(wǎng)：空調送風管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)：城市中壓燃氣環(huán)狀管網(wǎng)（5）按上下級管網(wǎng)的水力相關性直接連接管網(wǎng)：直接采用城市區(qū)域鍋爐房的熱水采暖管網(wǎng)，如圖1-3-4，a,b,d,e,f間接連接管網(wǎng)：采用換熱器加熱熱水的采暖管網(wǎng)，如圖1-3-4，c,g,h.2-2如圖 2-1-1是某地下工程中設備的放置情況，熱表示設備為發(fā)熱物體，冷表示設備

5、為常溫物體。為什么熱設備的熱量和地下室內污濁氣體不能較好地散出地下室？如何改進以利于地下室的散熱和污濁氣體的消除？圖2-1-1 圖2-1-2圖2-1-3 圖2-1-4答：該圖可視為一 U型管模型。因為兩側豎井內空氣溫度都受熱源影響，密度差很小，不能很好地依靠位壓形成流動，熱設備的熱量和污濁氣體也不易排出地下室。改進的方法有多種：（1）將冷、熱設備分別放置于兩端豎井旁，使豎井內空氣形成較明顯的密度差，如圖 2-1-2；（2）在原冷物體間再另掘一通風豎井，如圖 2-1-3；（3）在不改變原設備位置和另增豎井的前提下，采用機械通風方式，強制豎井內空氣流動，帶走地下室內余熱和污濁氣體，如圖 2-1-4

6、。2-3 如圖 2-2，圖中居室內為什么冬季白天感覺較舒適而夜間感覺不舒適？答：白天太陽輻射使陽臺區(qū)空氣溫度上升，致使陽臺區(qū)空氣密度比居室內空氣密度小，因此空氣從上通風口流入居室內，從下通風口流出居室，形成循環(huán)。提高了居室內溫度，床處于回風區(qū)附近，風速不明顯，感覺舒適；夜晚陽臺區(qū)溫度低于居室內溫度，空氣流動方向反向，冷空氣從下通風口流入，床位于送風區(qū)，床上的人有比較明顯的吹冷風感，因此感覺不舒適。2-4 如圖 2-3是某高層建筑衛(wèi)生間通風示意圖。試分析冬夏季機械動力和熱壓之間的作用關系。答：冬季室外空氣溫度低于通風井內空氣溫度，熱壓使通風井內空氣向上運動，有利于氣體的排除，此時熱壓增加了機械動

7、力的通風能力；夏季室外空氣溫度比通風豎井內空氣溫度高，熱壓使用通風井內空氣向下流動，削弱了機械動力的通風能力，不利于衛(wèi)生間排氣。2-5簡述實現(xiàn)均勻送風的條件。怎樣實現(xiàn)這些條件答：根據(jù)教材推導式（2-3-21）式中送風口計算送風量 ，m3/h；送風口流量系數(shù)；送風口孔口面積，m2；送風管內靜壓，Pa； 送風密度，kg/m3。從該表達式可以看出，要實現(xiàn)均勻送風，可以有以下多種方式：（1） 保持送風管斷面積F和各送風口面積不變，調整各送風口流量系數(shù)使之適應的變化，維持不變；（2）保持送風各送風口面積和各送風口流量系數(shù)不變，調整送風管的面積F，使管內靜壓基本不變，維持不變；（3）保持送風管的面積F和各

8、送風口流量系數(shù)不變，根據(jù)管內靜壓的變化，調整各送風口孔口面積，維持不變；（4）增大送風管面積F，使管內靜壓增大，同時減小送風口孔口面積， 二者的綜合效果是維持不變。實際應用中，要實現(xiàn)均勻送風，通常采用以上第（2）中種方式，即保持了各送風口的同一規(guī)格和形式（有利于美觀和調節(jié)），又可以節(jié)省送風管的耗材。此時實現(xiàn)均勻送風的條件就是保證各送風口面積、送風口流量系數(shù)、送風口處管內靜壓均相等。要實現(xiàn)這些條件，除了滿足采用同種規(guī)格的送風口以外，在送風管的設計上還需要滿足一定的數(shù)量關系，即任意兩送風口之間動壓的減少等于該兩送風口之間的流動阻力，此時兩送風口出管內靜壓相等。3-1 計算例題3-1中各散熱器所在環(huán)

9、路的作用壓力tg=95，tg1=85，tg2=80，tn=70。題3-1解：雙管制：第一層：P1=gh1(h-g)=9.83(977.81-961.92)=467.2Pa 第二層：P2=gh2(h-g)=9.86(977.81-961.92)=934.3Pa 第三層：P3=gh3(h-g)=9.88.5(977.81-961.92)=1323.6Pa單管制：Ph=gh3(tg1-tg)+gh2(tg2-tg1)+gh1(h-g2)=9.88.5(968.65-961.92)+9.86(971.83-968.65)+9.83(977.81-971.83)=923.4Pa4-11 物料的“沉降速度

10、”、“懸浮速度”、“輸送風速”這三個概念有何區(qū)別與聯(lián)系？答：物料顆粒在重力作用下，豎直向下加速運動。同時受到氣體豎直向上的阻力，隨著預粒與氣體相對速度增加豎直向上的阻力增加，最終阻力與重力平衡，這對物料與氣體的相對運動速度Vt，若氣體處于靜止狀態(tài)，則Vt是顆粒的沉降速度，若顆粒處于懸浮狀態(tài)，Vt是使顆粒處于懸浮狀態(tài)的豎直向上的氣流速度，稱懸浮速度。氣固兩相流中的氣流速度稱為輸送風速。輸送風速足夠大，使物料懸浮輸送，是輸送風速使物料產生沉降速度和懸浮速度，沉降速度和懸浮速度宏觀上在水平風管中與輸送風速垂直，在垂直風管中與輸送風速平行。為了保證正常輸送，輸送風速大于沉降或懸浮速度，一般輸送風速為懸

11、浮速度的2.44.0倍，對大密度粘結性物料甚至取510倍。4-12 簡述氣固兩相流的阻力特征和阻力計算的基本方法。答：氣固兩相流中，既有物料顆粒的運動，又存在顆粒與氣體間的速度差，阻力要比單相氣流的阻力大，對于兩相流在流速較小時阻力隨流速增大而增大，隨著流速增大，顆粒過渡到懸浮運動，總阻力隨流速增大而減小，流速再增大，顆粒完全懸浮，均勻分布于某個風管，阻力與單排氣流相似，隨流速增大而增大。氣固兩相流的阻力還受物料特性的影響，物料密度大。粘性大時，摩擦作用和懸浮速度大，阻力也大，顆粒分布不均勻時顆粒間速度差異大，互相碰撞機會多，因而阻力也大。阻力計算的基本方法把兩相流和單相流的運動形成看作相同，

12、物料流看作特殊的流體，利用單相流體的阻力公式計算，因此兩相流的阻力可以看作單相流體阻力與物料顆粒引起的附加阻力之和。在阻力構成上，氣固兩相流須考慮喉管或吸嘴的阻力、加速阻力、物料的懸浮阻力、物料的提升阻力、管道的摩擦阻力、彎管阻力、設備局部阻力等多項因素，各項阻力都有相應的計算參數(shù)和公式。氣固兩相流阻力計算一般可確定輸送風速、料氣比、輸送管徑及動力設備。4-13 氣固兩相流水平管道內，物料依靠什么力懸??？豎直管道呢？答：氣固兩相水平管道內，物料依靠以下幾個作用力懸浮：（1）紊流氣流垂直方向分速度產生的力；（2）管底顆粒上下的氣流速不同產生靜壓差而形成的力；（3）顆粒轉運動時與周圍的環(huán)流速度迭加

13、形成速度差在顆粒上下引起靜壓差產生的引力；（4）因顆粒形狀不規(guī)則引起空氣作用力垂直分力；（5）顆粒之間或顆粒與管壁之間碰撞時受到的垂直分力。豎直管道內，物料依靠與氣流存在相對速度而產生的向上的阻力懸浮。4-14氣力輸送管道中，水平管道與豎直管道哪個需要的輸送風速大？為什么？答：輸送風速指氣固兩相流管中的氣流速度，氣力輸送管道中，水平管道比豎直管道需要的送風速大，因為在垂直管道中，氣流速度與物料速度方向一致，只要氣流速度稍大于懸浮速度，就可輸送，而在水平管道中，物料懸浮來自紊流分速度，靜壓差等多種因素，懸浮速度與輸送風速垂直，為保證物料處于懸浮流而正常輸送，要有比懸浮速度大得多的輸送風速，才能使

14、物料顆料完全懸浮，因此水平管輸送風速大。4-15 什么是料氣比？料氣比的大小對哪些方向有影響？怎樣確定料氣比？答：料氣比是單位時間內通過管道的物料量與空氣量的比值，也稱料氣流濃度，料氣比的大小關系到系統(tǒng)工作的經濟性、可靠性的輸料量較大小。料氣比大，所需送風量小，因而管道設備小動力消耗少，在相同的輸送風量下輸料量大，所以在保證正常運行的前提下，力求達到較高的料氣比。料氣比的確定，受到輸送經濟性、可靠性（管道堵塞）和氣源壓力的限制，一般根據(jù)經驗確定。低壓吸送式系統(tǒng)，料氣比=110，循環(huán)式系統(tǒng)=1左右，高真空吸送式系統(tǒng)=2070。物料性能好，管道平直，喉管阻力小時，可采用較高的料氣比，反之取用較低值

15、。5-1 離心式泵與風機的基本結構由哪幾部分組成？每部分的基本功能是什么？答：（1）離心式風機的基本結構組成及其基本功能：1）葉輪。一般由前盤、中（后）盤、葉片、軸盤組成，其基本功能是吸入流體，對流體加壓并改變流體流動方向。2）機殼。由渦殼、進風口和風舌等部件組成。蝸殼的作用是收集從葉輪出來的氣體，并引導到蝸殼的出口，經過出風口把氣體輸送到管道中或排到大氣中去。進風口又稱集風器，它保證氣流能均勻地充滿葉輪進口，使氣流流動損失最小。3）進氣箱。進氣箱一般只使用在大型的或雙吸的離心式風機上，其主要作用是使軸承裝于風機的機殼外邊，便于安裝與檢修，對改善鍋爐引風機的軸承工作條件更為有利。對進風口直接裝

16、有彎管的風機，在進風口前裝上進氣箱，能減少因氣流不均勻進入葉輪產生的流動損失。4）前導器。一般在大型離心式風機或要求特性能調節(jié)的風機的進風口或進風口的流道內裝置前導器。改變前導器葉片的角度，能擴大風機性能、使用范圍和提高調節(jié)的經濟性。大型風機或要求性能調節(jié)風機用，擴大風機性能，使用范圍和提高調節(jié)的經濟性。（2）離心式水泵的基本結構組成及其基本功能：1）葉輪。吸入流體，對流體加壓。2）泵殼。匯集引導流體流動，泵殼上螺孔有充水和排氣的作用。3）泵座。用于固定泵，聯(lián)接泵與基座。4）軸封裝置。用于密封泵殼上的軸承穿孔，防止水泄漏或大氣滲入泵內。5-2離心式泵與風機的工作原理是什么？主要性能參數(shù)有哪些？

17、答：離心式泵與風機的工作原理是：當泵與風機的葉輪隨原動機的軸旋轉時，處在葉輪葉片間的流體也隨葉輪高速旋轉，此時流體受到離心力的作用，經葉片間出口被甩出葉輪。這些被甩出的流體擠入機（泵）殼后，機（泵）殼內流體壓強增高，最后被導向泵或風機的出口排出。與此同時，葉輪中心由于流體被甩出而形成真空，外界的流體沿泵或風機的進口被吸入葉輪，如此源源不斷地輸送流體。泵（風機）不斷將電機電能轉變的機械能，傳遞給流體，傳遞中有能量損失。主要性能參數(shù)有：揚程（全壓）、流量、有效功率、軸功率、轉速、效率等。5-3歐拉方程的理論依據(jù)和基本假定是什么？實際的泵與風機不能滿足基本假定時，會產生什么影響？答：歐拉方程的理論依

18、據(jù)是動量矩定理，即質點系對某一轉軸的動量對時間的變化率等于作用于該質點系的所有外力對該軸的合力矩。歐拉方程的4點基本假定是：（1）流動為恒定流；（2）流體為不可壓縮流體；（3）葉輪的葉片數(shù)目為無限多，葉片厚度為無限?。唬?）流動為理想過程，泵和風機工作時沒有任何能量損失。上述假定中的第（1）點只要原動機轉速不變是基本上可以保證的，第（2）點對泵是完全成立的，對建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)常用的風機也是近似成立的。第（3）點在實際的泵或風機中不能滿足。葉道中存在軸向渦流，導致?lián)P程或全壓降低，且電機能耗增加，效率下降；第（4）點也不能滿足，流動過程中存在各種損失，其結果是流量減小，揚程或全壓降低，流體所

19、獲得的能量小于電機耗能量，泵與風機的效率下降。5-9簡述相似律與比轉數(shù)的含義和用途，指出兩者的區(qū)別。答：相似律是指：當幾何相似的兩臺泵（或風機）的工況，滿足流量系數(shù)相等（即表明速度三角形相似），以及雷諾數(shù)相等（或處于雷諾自模區(qū)）的條件時，它們的流動過程相似，對應的運行工況稱為相似工況。在相似工況下，它們的全壓系數(shù)、功率系數(shù)與效率彼此相等，性能參數(shù)之間存在如下相似換算關系。全壓換算：流量換算：功率換算：相似律的用途主要是進行幾何相似的泵（或風機）相似工況之間的性能換算；可以用無因次性能曲線反映一系列進行幾何相似的泵（或風機）的性能。兩個幾何相似的泵與風機，它們在最高效率點的性能參數(shù)、組成的綜合特

20、性參數(shù) 稱為比轉數(shù)，相似泵（或風機）的比轉數(shù)相等。比轉數(shù)的用途有：比轉數(shù)反映了某系列泵或風機的性能特點。比轉數(shù)大，表明其流量大而壓頭小，比轉數(shù)小則表明其流量小而壓頭大。比轉數(shù)反映了某系列泵或風機的結構特點。比轉數(shù)越大，流量系數(shù)越大，葉輪的出口寬度b2與其直徑D2之比就越大，比轉數(shù)越小，流量系數(shù)越小，則相應葉輪的出口寬度b2與其直徑D2之比就越小。比轉數(shù)可以反映性能曲線的變化趨勢。低比轉數(shù)的泵或風機的曲線比較平坦，曲線較陡，即機器的軸功率隨流量增大上升較快；而曲線則較平坦。低比轉數(shù)的泵與風機則與此相反。曲線較陡，隨增大下降較快，上升較緩，當比轉數(shù)大到一定程度時，曲線會出現(xiàn)S形狀，曲線甚至隨增大而

21、下降。比轉數(shù)可用于泵或風機的相似設計。比轉數(shù)還可用于指導泵與風機的選型。當已知泵或風機所需的流量和壓頭時，可以組合原動機的轉速計算需要的比轉數(shù)，從而初步確定泵或風機的型號。5-18一臺普通風機 n=1000r/min時，性能如下表，應配備多少功率電機？全壓（Pa）2610255024702360221020301830流量(m3/h)47710534925927665058708417662482407全效率(%)82.687.588.289.088.085.780.4解：由式求出該風機在各工況點下的功率如表所示。全壓（Pa）2610255024702360221020301830流量(m3/

22、h)47710534925927665058708417662482407流量（m3/s）13.2514.8616.4718.0719.6821.2822.89全效率82.687.588.289.088.085.780.4功率（kw）41.8843.3146.1247.9249.4250.452.10以各工況下最大的為選擇電機的依據(jù)；參考教材表5-4-1，確定電機容量儲備系數(shù)K，取K=1.15，所配電機kw，即取定60kw電機。5-20已知4-72-11No.6C型風機在轉速為1250rpm時的實測參數(shù)如下表所列，求：（1）各測點的全效率；（2）繪制性能曲線圖；（3）寫出該風機最高效率點的性能

23、參數(shù)。計算及圖表均要求采用國際單位制。序號12345678H（mmH2O）8684838177716559P（N/m2）843.4823.8814.0794.3755.1696.3637.4578.6Q（m3/h）5920664073608100880095001025011000N（kW）1.691.771.861.962.032.082.122.15解：（1）全效率計算公式為各測點全效率計算結果見下表：序號12345678（N/m2）843.4823.8814.0794.3755.1696.3637.4578.6（m3/s）1.6441.8442.0442.2502.4442.6392.8

24、473.056（kW）1.691.771.861.962.032.082.122.15（%）82.0785.8489.4791.1890.9388.3485.6082.23繪制性能曲線圖如圖。（2）該風機最高效率點性能參數(shù)如下：流量 m3/s；全壓Pa；功率kW；全效率。6-1什么是管網(wǎng)特性曲線？管網(wǎng)特性曲線與管網(wǎng)的阻力特性有何區(qū)別與聯(lián)系？答：枝狀管網(wǎng)中流體流動所需的能量與流量之間的關系為，反映了外界環(huán)境對管網(wǎng)流動的影響，包含重力作用及管內流體與外界環(huán)境交界面的壓力作用，當管網(wǎng)處于穩(wěn)定運行工況時，與流量變化無關。為管網(wǎng)的總阻抗。將這一關系在以流量為橫坐標、壓力為縱坐標的直角坐標圖中描繪成曲線，

25、即為管網(wǎng)特性曲線，見習題6-1圖。而管網(wǎng)的阻力特性則反映了管網(wǎng)中流體的流動阻力與流量之間的關系，可用表示。當時，管網(wǎng)特性曲線為“狹義管網(wǎng)特性曲線”，與阻力特性曲線重合。（a）廣義管網(wǎng)特性曲線 （b）狹義管網(wǎng)特性曲線與阻力特性曲線習題6-1圖 管網(wǎng)特性曲線與阻力特性曲線6-2廣義管網(wǎng)特性曲線與狹義管網(wǎng)特性曲線有何區(qū)別？答：廣義管網(wǎng)特性曲線與狹義管網(wǎng)特性曲線分別如習題6-1圖所示。廣義管網(wǎng)特性曲線，反映在Y軸上有一截距，反映了外界環(huán)境對管網(wǎng)流動的影響，包含重力作用及管內流體與外界環(huán)境交界面的壓力作用，管網(wǎng)處于穩(wěn)定運行工況時，與流量變化無關。時，需要提供壓力能量克服其影響；當時，它可以為管網(wǎng)流動提供

26、能量。管網(wǎng)流動所需能量的另一部分用來克服流體沿管網(wǎng)流動產生的阻力，與流量的平方成正比。當泵或風機的工況沿廣義管網(wǎng)特性曲線變化時（如調節(jié)泵或風機的轉速，不改變管網(wǎng)特性曲線），工況點之間不滿足泵或風機的相似律。而具有狹義管網(wǎng)特性曲線的管網(wǎng)，流動所需的全部能量為流體沿管網(wǎng)流動產生的阻力，與流量的平方成正比，當泵或風機的工況沿管網(wǎng)特性曲線變化時遵守相似泵或風機的相似律。6-3分析影響管網(wǎng)特性曲線的因素。答：影響管網(wǎng)特性曲線的形狀的決定因素是管網(wǎng)的阻抗S。S值越大，曲線越陡。當流量采用體積流量單位時，管段阻抗S的計算式為： kg/m7根據(jù)S的計算式可知，影響S值的參數(shù)有：摩擦阻力系數(shù)、管段長度、直徑（或

27、當量直徑）、局部阻力系數(shù)、流體密度。其中取決于流態(tài)。由流體力學知，當流動處于阻力平方區(qū)時，僅與 （管段的相對粗糙度）有關。在給定管路條件下，若值可視為常數(shù)，則有。由此可知，當管網(wǎng)系統(tǒng)安裝完畢，管長、管徑、局部阻力系數(shù)在不改變閥門開度的情況下，都為定數(shù)，即S為定值，對某一具體的管網(wǎng)，其管網(wǎng)特性就被確定。反之，改變式中的任一參數(shù)值，都將改變管網(wǎng)特性。由于S正比于、，反比于，所以當管網(wǎng)系統(tǒng)較長、管徑較小、局部阻力（彎頭、三通、閥門等）部件較多、閥門開度較小、管內壁粗糙度較大、流體密度較大都會使S值增加，管網(wǎng)特性曲線變陡；反之則使S值減小，管網(wǎng)特性曲線變緩。在管網(wǎng)系統(tǒng)設計和運行中，都常常通過調整管路布

28、置、改變管徑大小或調節(jié)閥門的開度等手段來達到改變管網(wǎng)特性，使之適應用戶對流量或壓力分布的需要。外界環(huán)境對管網(wǎng)流動的影響反映在項上，包含重力作用及管內流體與外界環(huán)境交界面的壓力作用，在管網(wǎng)特性曲線圖上反映在Y軸上有一截距，管網(wǎng)處于穩(wěn)定運行工況時，與流量變化無關。重力或管內流體與外界環(huán)境交界面的壓力作用與流體流動方向一致時，推動流體流動，反之則阻礙流體流動。6-4什么是系統(tǒng)效應？如何減小系統(tǒng)效應？答：由于泵（風機）是在特定管網(wǎng)中工作，其出入口與管網(wǎng)的連接狀況一般與性能試驗時不一致，將導致泵（風機）的性能發(fā)生改變（一般會下降）。例如，入口的連接方式不同于標準試驗狀態(tài)時，則進入泵、風機的流體流向和速度

29、分布與標準實驗有很大的不同，因而導致其內部能量損失增加，泵、風機的性能下降。由于泵、風機進出口與管網(wǎng)系統(tǒng)的連接方式對泵、風機的性能特性產生的影響，導致泵（風機）的性能下降被稱為“系統(tǒng)效應”。減小系統(tǒng)效應最主要的方法是在泵或風機的進出口與管網(wǎng)連接時采用正確的連接方式，如進出口接管保證足夠長的直管段、選擇正確的流動轉彎方向、采用專門的引導流體流動的裝置等。6-5什么是管網(wǎng)系統(tǒng)中泵（風機）的工況點？如何求取工況點？答：管網(wǎng)系統(tǒng)中泵（風機）的工況點是泵或風機在管網(wǎng)中的實際工作狀態(tài)點。將泵或風機實際性能曲線中的（或）曲線，與其所接入的管網(wǎng)系統(tǒng)的管網(wǎng)特性曲線，用相同的比例尺、相同的單位繪在同一直角坐標圖上

30、，兩條曲線的交點，即為該泵（風機）在該管網(wǎng)系統(tǒng)中的運行工況點，如習題6-5圖（1）中，曲線I為風機的曲線，曲線II為管網(wǎng)特性曲線。A點為風機的工況點。在這一點上，泵或風機的工作流量即為管網(wǎng)中通過的流量，所提供的壓頭與管網(wǎng)通過該流量時所需的壓頭相等。習題6-5解答圖（1） 風機在管網(wǎng)中的工況點當管網(wǎng)有多臺水泵或風機聯(lián)合（并聯(lián)或串聯(lián)）工作時，應先求出多臺水泵聯(lián)合運行的總性能曲線，此總性能曲線與管網(wǎng)特性曲線的交點為管網(wǎng)系統(tǒng)的聯(lián)合運行工況點；然后再求各臺水泵或風機各自的工況點。此時應特別注意單臺水泵或風機的性能曲線與管網(wǎng)特性曲線的交點不是該水泵在聯(lián)合運行時的工況點。習題6-5解答圖（2）是兩臺相同型號

31、的水泵并聯(lián)運行的工況分析。圖中曲線I為單臺水泵的性能曲線，曲線II為兩臺水泵并聯(lián)運行的總性能曲線，曲線III為管網(wǎng)特性曲線，a點為管網(wǎng)的總工況點，b為單臺水泵在并聯(lián)運行時的工況點，此時；習題6-5解答圖（3）是兩臺相同型號的水泵串聯(lián)運行的工況分析，各曲線及符號的含義與圖（2）中相同，此時。習題6-5解答圖（2） 水泵并聯(lián)運行工況點 習題6-5解答圖（3） 水泵串聯(lián)運行工況點除運用作圖的方法外，還可應用數(shù)解法求解泵與風機在管網(wǎng)中的工況點。即把表示水泵或風機的性能曲線和管網(wǎng)特性曲線的代數(shù)方程聯(lián)合求解。6-6什么是泵或風機的穩(wěn)定工作區(qū)？如何才能讓泵或風機在穩(wěn)定工作區(qū)工作？答：如果泵或風機的QH（P）

32、曲線是平緩下降的曲線，它們在管網(wǎng)中的運行工況是穩(wěn)定的。如果泵或風機的QH（P）曲線呈駝峰形，則位于壓頭峰值點的右側區(qū)間是穩(wěn)定工作區(qū)，泵或風機在此區(qū)間的運行工況是穩(wěn)定的；而在壓頭峰值點的左側區(qū)間則是非穩(wěn)定工作區(qū)，泵或風機在此區(qū)間設備的工作狀態(tài)不穩(wěn)定。泵或風機具有駝峰形性能曲線是其產生不穩(wěn)定運行的原因，對于這一類泵或風機應使其工況點保持在QH（P）曲線的下降段，以保證運行的穩(wěn)定性。6-7試解釋喘振現(xiàn)象及其防治措施。答：當風機在非穩(wěn)定工作區(qū)運行時，出現(xiàn)一會兒由風機輸出流體，一會兒流體由管網(wǎng)中向風機內部倒流的現(xiàn)象，專業(yè)中稱之為“喘振”。當風機的性能曲線呈駝峰形狀，峰值左側較陡，運行工況點離峰值較遠時，易發(fā)生喘振。喘振的防治方法有：1）應