流體輸配管網(wǎng)課后習(xí)題以及答案第三章作業(yè)(已改)

1、第三章作業(yè)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tg=95 C,tgi=85C,tg2=80C, tn=70C。解 :如圖示可知,第一個(gè)為并聯(lián)環(huán)路雙管管網(wǎng),第二個(gè)為串聯(lián)環(huán)路單管管網(wǎng) 系統(tǒng)供回水溫度, tg=95C, tn=70C, tg1=85C, tg2=80C, 對(duì)應(yīng)的密度為,g 961.92kg/m3, n 977.81kg/m3 , g1 968.65kg/m3, g2 971.83kg/m 3 并聯(lián)：【雙管路各層散熱器的進(jìn)出水溫度是相同的, 但是循環(huán)作用動(dòng)力相差很大； 】 第一樓散熱器作用壓力：P1 gh1 h g 9.81 3 977.81 961.92 467.6Pa

2、第二樓散熱器作用壓力：P2 gh2 h g 9.81 6 977.81 961.92935.3Pa第三樓散熱器作用壓力：P3 gh3 h g 9.81 6 977.81 961.92 1325Pa 串聯(lián)：【單管路各層散熱器的循環(huán)作用動(dòng)力是同一個(gè)數(shù),但進(jìn)出水溫度越到下層 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 通過(guò)水力計(jì)算確定習(xí)題圖 3-2 所示重力循環(huán)熱水采暖管網(wǎng)的管徑。 圖中立 管M、W、V各散熱器的熱負(fù)荷與U立管相同。只算I、II立

3、管，其余立管只講計(jì)算方法，不作具體計(jì)算，散熱器進(jìn)出水管管長(zhǎng)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。解:(1)選擇最不利環(huán)路。有圖 3-2可知，最不利環(huán)路是通過(guò)立管 I 的最底層散 熱器Ii ( 1800W)的環(huán)路，這個(gè)環(huán)路從散熱器Ii順序經(jīng)過(guò)、進(jìn)入鍋爐，再經(jīng)管段、)、進(jìn)入散熱器丨1。 查表可得，【簡(jiǎn)明供熱設(shè)計(jì)手冊(cè) 李岱森主編 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 1998_P88頁(yè)表43】厶Pf=350Pa,g 961.92kg/m3， h 977.81kg/m 3(2) 計(jì)算通過(guò)最不利環(huán)路的作用壓力Pi；gH h gFf =9.81X( 0.5+3) (977.81-961.92

4、) +350= 896Pa(3) 確定最不利環(huán)路各管段的管徑 d1)求平均比摩阻。Rpj最不利環(huán)路長(zhǎng)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)根據(jù)各管段熱負(fù)荷，計(jì)算各管段的流量,3600Q4.187 10 3(tg-th0.86Q tg - thkg/h比如:管段 的流量計(jì)算：G2= (0.86*1800) / (95-70) =61.9262 kg/h同理以此類(lèi)推可算出全部的流量G寫(xiě)入下表。在通過(guò)【簡(jiǎn)明供熱設(shè)計(jì)手冊(cè) 李岱森主編 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 19

5、98_P115頁(yè)表52】選擇最接近Rjp管 徑。管段號(hào)熱負(fù)荷Q(W)流量 G(kg/h)管長(zhǎng)L(m)管徑D(mm)DN(m/s)R(Pa/m)Py = RLPd(Pa)P=刀PdP = Py+ Pj備注11800625.8200.053.1218.096281.2033.651.696散熱器1 x 2.0,截止閥2 x 10, 90o彎頭1 x 1.5,合流三通1.5X12530018213.5320.051.6522.0052.51.233.07525.08閘閥1X 0.5,直流三通 1X 1.0, 90o彎頭 1X 1.03990034110400.062.5825.912.252.252

6、8.15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閘閥 1X 0.5, 90o彎頭 2X 0.572370081519.9500.133.6071.642.515.037.5109.14閘閥 1X 0.5, 90o彎頭2X 0.5,直流三通1X 1.031910065710500.082.422413.143.1427.14直流三通1X 1.09145

7、0049910400.135.2152.115.985.9858.08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閘閥1X 0.5,直流三通 1X 1.0, 90o彎1X 1.01233001142.8250.062.888.03611.81.89.836直流三通1X 1.0(4) 立管I計(jì)算富裕度：通過(guò)底層散熱器總阻力即系統(tǒng)作用壓力富裕度的值如下:I人 c/ p1PyPjii2xcc c/ 896 493.89. n c/ . n

8、 c/ %=11-12100 %=44.9 % 10%Pi1896富裕度滿(mǎn)足要求，到此Ii環(huán)路計(jì)算完畢。開(kāi)始計(jì)算I2環(huán)路：通過(guò)第二層環(huán)路作用壓力及散熱器資用壓力如下：P2gH h g P =9.81X( 0.5+6) (977.81-961.92) +350= 1332PaP13,141332896 52.4489 Pa通過(guò)第二層散熱器的資用壓力：Pj 警 42.2Pa管段號(hào)熱負(fù)荷Q(W)流量G(kg/h)管長(zhǎng)L(m)管徑D(mm)DN(m/s)R(Pa/m)Py=RL刀Pd(Pa)Pj=刀PdP=Py+ Pj備注131500523150.079.9529.85373.14116.18146.

9、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壓降不平衡率 xbP13,4JPj 13“ 100 % =4 和 % 15%因、迪 管均選用最小管徑，剩余壓力只能通過(guò)第二層散熱器支管上的閥門(mén)消除P =9.81 X 9.1X (977.81-961.92)+350=1768Pa資用壓力:P4,15,16 =1768-896+48.8+9.9=931Pa壓降不平衡率P1 4,1

10、 5, 1 6XI3PyPj 14,5,6931 463.6P14,5,610050.2 % 15%931因管段 、 已選用最小管徑，剩余壓力通過(guò)散熱器支管的閥門(mén)消除。 Pu 1 =9.81 x 3.5 x (977.81-961.92)+350=896Pa管段、3、 與管段 迪、Cl2、CD、并聯(lián)u立管第一層散熱器使用壓力 P,i=24.3+9.9+48.8+25.4=108.4Pa管熱負(fù)荷Q(W)流量 G(kg/h)管長(zhǎng)L(m)管徑D(mm)DN(m/s)R(Pa/m)Py=RL刀Pd(Pa)Pj=刀PdP=Py+ B備注171800625.8200.053.1218.096281.203

11、3.651.696184600158.243320.051.654.952.51.233.0758.0251918003413400.062.587.7412.252.259.99203100106.642.8400.135.2114.58815.985.9820.568214600158.243500.082.427.2613.143.1410.422180061.922.8500.082.426.77613.143.149.91623180061.922.8320.051.654.622.51.233.0757.6953-3機(jī)械循環(huán)室內(nèi)采暖管網(wǎng)的水力特征和水力計(jì)算方法與重力循環(huán)管網(wǎng)有哪些

12、一致的地方？有哪些不同之處？答:相同點(diǎn)：計(jì)算方法基本相同，都是第一步確定最不利環(huán)路，第二步定管徑，第三步阻力 平衡、校核。不同點(diǎn)：作用壓力不同即機(jī)械循環(huán)管網(wǎng)作用壓力:總的作用壓力為PPhPf P式子中P水泵動(dòng)力。實(shí)際情況是R P循環(huán)動(dòng)力主要由水泵提供，同時(shí)有管道內(nèi)水冷卻產(chǎn)生的重力循環(huán)作用動(dòng)力。對(duì)機(jī)械循環(huán)雙管系統(tǒng)重力循環(huán)作用動(dòng)力不可忽略，但是在單管系統(tǒng)中就可以忽略掉。重力循環(huán)管網(wǎng)作用壓力：總的作用壓力PzhPhPf雙管系統(tǒng)P gH H單管系統(tǒng)：PhgH i i i 1gh i gi 1i 13-4室外熱水供水管網(wǎng)的水力計(jì)算與室內(nèi)熱水采暖管網(wǎng)相比有哪些相同之處和 不同之處？答：相同之處：A，室外熱

13、水供熱管網(wǎng)水力計(jì)算的主要任務(wù)與室內(nèi)管網(wǎng)的相冋；B，室內(nèi)管網(wǎng)水力計(jì)算的基本原理，對(duì)室外熱水供熱管網(wǎng)是完全適用的；都符合公式Rm2g26.25 10 2d5不同之處：A，水力計(jì)算圖表不冋，因?yàn)槭覂?nèi)管網(wǎng)流動(dòng)大多于紊流過(guò)渡區(qū)，而室外管網(wǎng)流動(dòng)狀況大多處于阻力平方區(qū)B，沿程阻力在總阻力中所占比例不冋，室內(nèi)可取50%，室外可取6080%。C ,在局部阻力的處理上不冋，室內(nèi)管網(wǎng)局部阻力和沿程阻力分開(kāi)計(jì)算，而室外管網(wǎng)將局部阻力折算成沿程阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度計(jì)算D，最不利環(huán)路平均比摩阻范圍不同，室內(nèi)Rpj=60120Pa/m，室外Rpj=4080Pa/m。3-5開(kāi)式液體管網(wǎng)與閉式液體管網(wǎng)相比，水利特征和水力計(jì)算有哪些相同之處 和不同之處？答：相同之處：A，在水力計(jì)算方法上，開(kāi)式液體管網(wǎng)的基本原理和方法