城市燃?xì)廨斉淙細(xì)夤芫W(wǎng)水力計(jì)算

1、第六章 城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的水力計(jì)算 燃?xì)夤芫W(wǎng)水力計(jì)算的任務(wù)： 1根據(jù)燃?xì)獾挠?jì)算流量和允許的壓力損失計(jì)算管道直徑，以確定管道投資和金屬消耗。 2對(duì)已有管道進(jìn)行流量和壓力損失的驗(yàn)算，以充分發(fā)揮管道的輸氣能力，或決定是否需要對(duì)原有管道進(jìn)行改造。因此，正確地進(jìn)行水力計(jì)算，是關(guān)系到輸配系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和可靠性的問(wèn)題，是城市燃?xì)庖?guī)劃與設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。 管內(nèi)燃?xì)饬鲃?dòng)基本方程式城市燃?xì)夤艿浪τ?jì)算公式和計(jì)算圖表燃?xì)夥峙涔艿烙?jì)算流量的確定枝狀管網(wǎng)的水力計(jì)算環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算室內(nèi)燃?xì)夤艿赖乃τ?jì)算第六章 城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的水力計(jì)算 穩(wěn)定流動(dòng)燃?xì)夤艿赖乃?：假設(shè)條件：穩(wěn)定流；等溫過(guò)程；適用于高壓與低壓燃?xì)夤艿阑竟?。

2、對(duì)于低壓燃?xì)夤艿?，可以做進(jìn)一步的簡(jiǎn)化： Pm=(P1 +P2)/2P0； 所以低壓管道的基本計(jì)算公式表達(dá)為下列形式 ：若采用習(xí)慣的常用單位，并考慮城市燃?xì)夤艿赖膲毫σ话阍?.0Mpa以下，故可以取Z=Z0=1，則高、中壓及低壓燃?xì)夤艿赖挠?jì)算公式，又可分別表示為：高、中壓燃?xì)夤艿溃?低壓燃?xì)夤艿溃?三、燃?xì)夤艿赖哪Σ磷枇ο禂?shù)簡(jiǎn)稱摩阻系數(shù) 反映管內(nèi)燃?xì)饬鲃?dòng)摩擦阻力的一個(gè)無(wú)因次系數(shù) 其數(shù)值與燃?xì)獾牧鲃?dòng)狀況、管道材質(zhì)、管道的連接方法及安裝質(zhì)量、燃?xì)獾男再|(zhì)等因素有關(guān) 是雷諾數(shù)和相對(duì)粗糙度的函數(shù) 紊流區(qū)包括水力光滑區(qū)、過(guò)渡區(qū)和阻力平方區(qū)。該區(qū)的流動(dòng)狀態(tài)比較復(fù)雜，摩阻系數(shù)的計(jì)算公式很多，下面僅介紹城市燃?xì)庠O(shè)

3、計(jì)規(guī)范推薦的適用于紊流三個(gè)區(qū)的綜合公式。層流區(qū)(Re2100) 臨界區(qū)(Re=21003500)紊流三個(gè)區(qū)(Re3500) 鋼管、塑料管 鑄鐵管 管道內(nèi)表面當(dāng)量絕對(duì)粗糙度，對(duì)于鋼管取0.2mm，塑料管取0.01mm；0攝氏度、1.01325105Pa時(shí)的燃?xì)膺\(yùn)動(dòng)粘度，m2/s。 第二節(jié) 城市燃?xì)夤艿浪τ?jì)算公式和計(jì)算圖表低壓燃?xì)夤艿雷枇p失計(jì)算公式 高中壓燃?xì)夤艿雷枇p失計(jì)算公式燃?xì)夤艿雷枇p失計(jì)算圖表計(jì)算示例附加壓頭 局部阻力一、低壓燃?xì)夤艿浪τ?jì)算公式層流區(qū)(Re3500) 鋼管、塑料管： 鑄鐵管： 二、高中壓燃?xì)夤艿浪τ?jì)算公式鋼管、塑料管：鑄鐵管： 三、燃?xì)夤艿浪τ?jì)算圖表壓力不同、管

4、材不同，水力計(jì)算公式也不同，所以也就對(duì)應(yīng)著不同的水力計(jì)算圖表。另外，燃?xì)夥N類不同時(shí)，由于不同種類燃?xì)獾拿芏?、粘度等有很大的不同，所以?jì)算圖表也不同。決定水力計(jì)算圖表的因素主要有三個(gè)，不同的燃?xì)夥N類、管道的壓力級(jí)別、不同的管道材質(zhì)。三者的不同組合得到不同的水力計(jì)算圖表。 圖：燃?xì)?7 64、5 計(jì)算圖表的繪制條件：1、燃?xì)饷芏劝?計(jì)算，使用時(shí)不同的燃?xì)饷芏纫M(jìn)行修正。低壓管道：高中壓管道：2、運(yùn)動(dòng)粘度：人工燃?xì)猓禾烊粴猓?、取鋼管的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度：例 題 1：已知：人工燃?xì)獾拿芏?， 運(yùn)動(dòng)粘度： 15時(shí)燃?xì)饬鹘?jīng)l=100m長(zhǎng)的低壓燃?xì)怃摴?，?dāng)流量Q010Nm3/h時(shí)，管段壓力降為4Pa，求該管道

5、管徑。圖表法：解：公式法：假設(shè)為層流：將和代入：得：d=78.16mm,取標(biāo)準(zhǔn)管徑80mm。據(jù)d計(jì)算Re=17682100,層流區(qū)。假設(shè)正確，計(jì)算有效。據(jù)流量和壓降查表得：d=80mm已知人工燃?xì)饷芏?.7kg/Nm3，運(yùn)動(dòng)粘度2510-6m2/s，有2197中壓燃?xì)怃摴?，長(zhǎng)200m，起點(diǎn)壓力150KPa，輸送燃?xì)饬髁?000Nm3/h，求0時(shí)該管段末端壓力。公式法圖表法例 題 2：由于空氣與燃?xì)饷芏炔煌?，?dāng)管道始、末端存在標(biāo)高差時(shí)，在燃?xì)夤艿乐袑a(chǎn)生附加壓頭。對(duì)始末端高程差值變化甚大的個(gè)別管段，包括低壓分配管道及建筑物的室內(nèi)的低壓燃?xì)夤艿溃仨殞⒏郊訅侯^計(jì)算在內(nèi)。四、附加壓頭 計(jì)算公式：空氣

6、密度，1.293kg/Nm3，燃?xì)饷芏龋?kg/Nm3管段終端與始端的標(biāo)高差值，m管道內(nèi)流動(dòng)氣體上升時(shí)將產(chǎn)生一種升力，下降時(shí)將增加阻力。管道內(nèi)流動(dòng)氣體下降時(shí)將產(chǎn)生一種升力，上升時(shí)將增加阻力。某多層住宅，燃?xì)馐覂?nèi)立管終端標(biāo)高17m，引入管始端標(biāo)高0.6m，密度0.71kg/Nm3，計(jì)算附加壓頭；又已知引入管起點(diǎn)壓力P1=1000Pa， 80Pa，求P2。P1P20.6m17m五、局部阻力損失計(jì)算 城市燃?xì)夤芫W(wǎng)計(jì)算時(shí)，管網(wǎng)的局部損失一般以沿程損失的510%估計(jì). 對(duì)于室內(nèi)燃?xì)夤艿篮蛷S、站區(qū)域的燃?xì)夤艿溃捎诠苈犯郊^多，局部損失所占的比例較大應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算方法有兩種，一種是用公式計(jì)算，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)

7、據(jù)查取局部阻力系數(shù)，代入公式進(jìn)行計(jì)算；另一種用當(dāng)量長(zhǎng)度法。 當(dāng)燃?xì)饬鹘?jīng)三通管、彎管、變徑異型管、閥門(mén)等管路附件時(shí)，由于幾何邊界的急劇改變，燃?xì)庠诠艿纼?nèi)氣流方向和氣流斷面改變，燃?xì)膺\(yùn)動(dòng)受到擾亂，必然產(chǎn)生額外的壓力損失。 式中： P-局部壓力降，Pa； -計(jì)算管段中局部阻力系數(shù)的總和； -燃?xì)庠诠艿乐械牧魉伲琺/s； -燃?xì)饷芏龋琸g/Nm3； T -燃?xì)饨^對(duì)溫度，K，T0=273K。1、公式法：當(dāng)量長(zhǎng)度不但與局部阻力系數(shù)有關(guān)，還與管徑、沿程阻力系數(shù)有關(guān) 2、當(dāng)量長(zhǎng)度法因此，管件的局部壓力降等于其當(dāng)量長(zhǎng)度為L(zhǎng)2的直線管段的沿程壓力降，在計(jì)算管道及管道附件的總壓力降時(shí)，管道計(jì)算長(zhǎng)度L應(yīng)為 L= L1

8、 + L2式中：L1 -管道實(shí)際長(zhǎng)度，m； L2 -管道上附件的當(dāng)量長(zhǎng)度，m。 實(shí)際管道計(jì)算長(zhǎng)度L乘以該管段單位長(zhǎng)度摩擦阻力損失，就可得到該管段的壓力損失。第三節(jié) 燃?xì)夥峙涔艿烙?jì)算流量 燃?xì)夥峙涔芫W(wǎng)供氣方式 燃?xì)夥峙涔艿烙?jì)算流量的確定燃?xì)夥峙涔艿劳拘沽髁康拇_定 節(jié)點(diǎn)流量 (一)燃?xì)夥峙涔芫W(wǎng)供氣方式 只有轉(zhuǎn)輸流量的管段 只有途泄流量的管段 有途泄流量和轉(zhuǎn)輸流量的管段 燃?xì)夥峙涔芫W(wǎng)的各管段根據(jù)連接用戶的情況，可分為三種： 燃?xì)夥峙涔芏蔚呢?fù)荷變化示意圖對(duì)于管段AB，途泄流量為Q1，轉(zhuǎn)輸流量為Q2管道起點(diǎn)A處，流量為轉(zhuǎn)輸流量與途泄流量之和；管道終點(diǎn)B處，流量?jī)H為Q2。而管段內(nèi)各段面處的流量是不斷變化的

9、，數(shù)值處于二者之間。若假定沿管線長(zhǎng)度向用戶均勻地配氣，則沿線流量變化呈直線關(guān)系。(二)燃?xì)夥峙涔艿烙?jì)算流量的確定 確定變負(fù)荷管段的計(jì)算流量原則-以計(jì)算流量求得的管段壓力降應(yīng)與變負(fù)荷管段的實(shí)際壓力降相等。式中：Q-計(jì)算流量，Nm3/h； Q1-途泄流量，Nm3/h； Q2-轉(zhuǎn)輸流量，Nm3/h； -流量折算系數(shù)，它與途泄流量與轉(zhuǎn)輸流量之比、沿途支管數(shù)有關(guān)。計(jì)算流量先用轉(zhuǎn)輸流量與途泄流量的組合來(lái)表示1、實(shí)際壓力降的求解采用微元的方法求解管段的實(shí)際壓力降簡(jiǎn)化：管段上有n條分支管，各分支管間距均相等，并且每條分支管的途泄流量q也相等，n條分支管就管段AB均勻地分成了n+1條小管段。 壓降計(jì)算公式： 流

10、進(jìn)管段的總流量： QN=Q2+Q1每一條分支管段的流量：在AB上取任一小段y，該管段上的流量用Qy表示，則令：x是途泄流量Q1與總流量QN的比值，0 x1則：所以：整個(gè)管段的壓力降為：整理得：壓降計(jì)算公式：在總流量QN一定時(shí)，整個(gè)管段的壓降為支管數(shù)n與途泄流量的函數(shù)關(guān)系式。2、以計(jì)算流量求壓力降 把 帶入壓降計(jì)算公式： 由得：水力計(jì)算公式中冪指數(shù)為1.75時(shí)所得值 對(duì)于燃?xì)夥峙涔艿?，分支管?shù)一般不少于510個(gè)，x值在0.31.0之間。此時(shí)系數(shù)在0.50.6之間，水力計(jì)算公式中冪指數(shù)等于1.752.0時(shí)，值的變化并不大；實(shí)際計(jì)算中均可采用平均值=0.55。故燃?xì)夥峙涔艿赖挠?jì)算流量公式為： 1.途

11、泄流量的范圍：途泄流量只包括大量的居民用戶和小型公共建筑用戶。用氣負(fù)荷較大的公共建筑用戶應(yīng)作為集中負(fù)荷來(lái)計(jì)算。 2.兩點(diǎn)假設(shè)：供氣區(qū)域內(nèi)居民用戶和小型公共建筑用戶是均勻分布的；途泄流量只取決于居民的人口密度。(三)燃?xì)夥峙涔艿劳拘沽髁康拇_定 3.計(jì)算步驟對(duì)如圖所示的小區(qū)，計(jì)算步驟如下：管段途泄流量的計(jì)算過(guò)程 （a）在供氣范圍內(nèi)，按不同的居民人口密度或道路和建筑物的布局劃分街區(qū)A、BF。（b）分別計(jì)算各個(gè)街區(qū)居民用氣量及小型公共建筑年用氣量、小時(shí)計(jì)算流量，并按照用氣量的分布情況布置配氣管道1-2、2-3（c）根據(jù)每個(gè)街區(qū)的燃?xì)庥?jì)算流量和燃?xì)夤艿赖拈L(zhǎng)度，計(jì)算管道單位長(zhǎng)度向該街區(qū)供應(yīng)的途泄流量。 （

12、d）求管段的途泄流量管段的途泄流量等于單位長(zhǎng)度途泄流量乘以該管段的長(zhǎng)度。若管段是兩個(gè)小區(qū)的公共管道，需同時(shí)向兩側(cè)供氣時(shí)，其途泄流量應(yīng)為兩側(cè)的單位長(zhǎng)度途泄流量之和乘以管長(zhǎng)。(四) 轉(zhuǎn)輸流量的確定a、確定各管段途泄流量；b、從管段末段向上反推。例1 枝狀管網(wǎng)轉(zhuǎn)輸流量的計(jì)算枝狀管網(wǎng)如下圖所示，已知各管段途泄流量，試確定各管段轉(zhuǎn)輸流量及計(jì)算流量。12345例題2 環(huán)狀管網(wǎng)轉(zhuǎn)輸流量的計(jì)算已知途泄流量，求轉(zhuǎn)輸流量計(jì)算流量234516080130110100 (五) 節(jié)點(diǎn)流量1.在燃?xì)夤芫W(wǎng)計(jì)算時(shí)，特別是用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行燃?xì)猸h(huán)狀管網(wǎng)水力計(jì)算時(shí)，常把途泄流量轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)流量來(lái)表示。2.假設(shè)沿管線不再有燃?xì)饬鞒?，?/p>

13、管段中的流量不再沿管長(zhǎng)而變化，它產(chǎn)生的管段壓力降與實(shí)際壓力降相等。與管道途泄流量Q1相當(dāng)?shù)挠?jì)算流量Q=Q1，可由管道終端節(jié)點(diǎn)流量為Q1；始端節(jié)點(diǎn)流量為（1-）Q1來(lái)代替。3.節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算公式當(dāng)取0.55時(shí)，管道始端i、終端j的節(jié)點(diǎn)流量分別為： 從i節(jié)點(diǎn)到j(luò)節(jié)點(diǎn)管道的途泄流量，Nm3/h; qi、qji、j節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量，Nm3/h。 對(duì)于連接多根管道的節(jié)點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)流量等于燃?xì)饬魅牍?jié)點(diǎn)的所有管段的途泄流量的0.55倍，與燃?xì)饬鞒龉?jié)點(diǎn)的所有管道的途泄流量的0.45倍之和，再加上節(jié)點(diǎn)上另有的集中流量。對(duì)于管段中接有公共建筑用戶等用氣量較大的用戶，其流量可按離該管段兩端節(jié)點(diǎn)的距離，近似地按反比例分配于

14、兩端節(jié)點(diǎn)上。用氣量特大的用戶，其接出點(diǎn)本身往往可作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)流量的綜合應(yīng)與管網(wǎng)區(qū)域的總計(jì)流量相等第四節(jié) 枝狀管網(wǎng)水力計(jì)算枝狀管網(wǎng)水力計(jì)算特點(diǎn)枝狀管網(wǎng)水力計(jì)算步驟枝狀管網(wǎng)水力計(jì)算舉例一、枝狀管網(wǎng)水力計(jì)算特點(diǎn)管段數(shù)等于節(jié)點(diǎn)數(shù)減1氣源至各節(jié)點(diǎn)一個(gè)固定流向送至某一管線的燃?xì)庵荒苡梢粭l管線供氣，流量分配方案唯一任一管段流量等于該管段以后所有節(jié)點(diǎn)流量之和（順氣流方向），管段流量唯一改變某一管段管徑，不影響管段流量分配，只導(dǎo)致管道終點(diǎn)壓力的改變各管段未知數(shù)：直徑與壓力降兩個(gè)。二、枝狀管網(wǎng)水力計(jì)算步驟對(duì)管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)和管道編號(hào)。根據(jù)管線圖和用氣情況，確定管網(wǎng)各管段的計(jì)算流量。選定枝狀管網(wǎng)的干管

15、，根據(jù)給定的允許壓力降確定管線單位長(zhǎng)度上的允許壓力降。根據(jù)管段的計(jì)算流量及單位長(zhǎng)度允許壓力降預(yù)選管徑。根據(jù)所選定的標(biāo)準(zhǔn)管徑，反算管段實(shí)際沿程壓力降和局部壓力降，并計(jì)算總的壓力降。檢查計(jì)算結(jié)果。若總的壓力降未超過(guò)允許值，并趨近允許值，則認(rèn)為計(jì)算合格，否則應(yīng)適當(dāng)變動(dòng)管徑，直到總壓力降小于并盡量趨近允許值為止。 三、枝狀管網(wǎng)計(jì)算舉例1 123846751-10006-4004-4007-7002-7005-6003-800管段號(hào)管長(zhǎng)m 節(jié)點(diǎn)流量Nm3/h 2000300020002000如圖所示中壓管道，1為源點(diǎn)，4、6、7、8為用氣點(diǎn)（中-低壓調(diào)壓器），已知?dú)庠袋c(diǎn)的供氣壓力可達(dá)200kPa，保證調(diào)

16、壓器正常運(yùn)行的調(diào)壓器進(jìn)口壓力為120kPa。123846751-10006-4004-4007-7002-7005-6003-8002000200030002000燃?xì)饷芏葹?kg/Nm3，運(yùn)動(dòng)粘度為2510-6m2/s。各管段長(zhǎng)度及調(diào)壓器的流量如圖所示，若使用鋼管，求各管段的管徑。 123846751-10006-4004-4007-7002-7005-6003-8002000200030002000確定氣流方向，并根據(jù)圖示各調(diào)壓器的輸氣量（中壓管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)流量），計(jì)算各管段的計(jì)算流量： 3-8003000200050002000200040009000123846751-10006-4004

17、-4007-7002-7005-6003-80020002000300020003-8003000200050002000200040009000選管道1-2-3-4為本枝狀管網(wǎng)的干管，總長(zhǎng)度=2500m，先行計(jì)算。 根據(jù)氣源點(diǎn)的供氣壓力及調(diào)壓器進(jìn)口的最小需求壓力確定干管的允許壓力平方差： 2002-1202=25600(kPa)2 則干管的單位長(zhǎng)度允許壓力平方差（含5%的局部阻力）為： 25600/(25001.05)=9.75(kPa)2/m 123846751-1000-3256-4004-4007-7002-700-2735-60020002000300020003-800-21930

18、00200050002000200040009000123846751-1000-3256-4004-4007-7002-700-2735-60020002000300020003-800-2193000200050002000200040009000由各管段的管徑及其管段流量得到各管段單位長(zhǎng)度壓力平方差(kPa)2/m，（含局部損失5%）。75.46.3計(jì)算干管單位長(zhǎng)度壓力平方差123846751-1000-3256-4004-4007-7002-700-2735-60020002000300020003-800-2193000-529220005000-396920002000400090

19、00-73505.46.3管段1：1.0571000=7350 (kPa)2管段2：1.055.4700=3969 (kPa)2計(jì)算干管總壓力降7管段3：1.056.3800=5292 (kPa)2干管總壓力降：=7350+3969+5292=16611(kPa)2檢查計(jì)算結(jié)果123846751-1000-3256-4004-4007-7002-700-2735-60020002000300020003-800-2193000-529220005000-39692000200040009000-7350若總的壓力降未超過(guò)允許值，并趨近允許值，則認(rèn)為計(jì)算合格，否則應(yīng)適當(dāng)變動(dòng)管徑，直到總壓力降小于

20、并盡量趨近允許值為止。計(jì)算干管上各節(jié)點(diǎn)壓力：P3 =(1202+5292)0.5 =140.3kPaP2 =(140.32+3969)0.5 =153.8kPaP1 =(153.82+7350)0.5 =176.1kPa176.1153.8140.3120P1 =176.1kPa120，滿足要求某低壓配氣管網(wǎng)，輸送天然氣，物性已知，輸送溫度、壓力已知，鋼管，管內(nèi)壁當(dāng)量粗糙度已知，各管段長(zhǎng)度已知。已知1-6干線及支線單位長(zhǎng)度途泄流量，節(jié)點(diǎn)5有集中負(fù)荷。四、枝狀管網(wǎng)計(jì)算舉例2 計(jì)算各管段途泄流量計(jì)算各管段計(jì)算流量干管允許壓力降已知，d及各節(jié)點(diǎn)壓力第五節(jié) 環(huán)狀管網(wǎng)的計(jì)算環(huán)狀管網(wǎng)的特點(diǎn) 環(huán)狀管網(wǎng)的水力

21、計(jì)算方法環(huán)狀管網(wǎng)的水力平差計(jì)算環(huán)狀管網(wǎng)的計(jì)算舉例 （一）環(huán)狀管網(wǎng)的特點(diǎn)某一管段同時(shí)可由1條或幾條管道供氣，并有許多不同的分配方案若改變環(huán)網(wǎng)某一管段的管徑，就會(huì)引起管網(wǎng)流量的重新分配并改變各節(jié)點(diǎn)的壓力值，而枝狀管網(wǎng)的某一管段直徑變動(dòng)時(shí)，只導(dǎo)致該管段壓力降數(shù)值的變化，而不會(huì)影響流量分配。枝狀管網(wǎng)水力計(jì)算只有直徑和壓力降兩個(gè)變量，而環(huán)狀管網(wǎng)水力計(jì)算則有直徑、壓力降和計(jì)算流量三個(gè)未知量。（二）環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算方法每條管段：3個(gè)未知量管段數(shù)：P未知數(shù)個(gè)數(shù)：3P需要列出方程數(shù)：3P1、提出問(wèn)題2. 環(huán)狀管網(wǎng)水力計(jì)算方程式管段的壓力降方程：（j=1,2P）式中與值與燃?xì)饬鲃?dòng)狀態(tài)及管道粗糙度有關(guān)，而Kj則與

22、燃?xì)庑再|(zhì)有關(guān)。一共有P個(gè)方程式；每一節(jié)點(diǎn)處流量的代數(shù)和為零 Qi=0 (i=1,2, m-1)管網(wǎng)系統(tǒng)共有m個(gè)節(jié)點(diǎn)，但其中有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的流量可由其它節(jié)點(diǎn)的流量來(lái)表示，只有m-1個(gè)獨(dú)立的方程。環(huán)的壓力降之和為零若規(guī)定按順時(shí)針流量的管段的壓力降為正值，逆時(shí)針流量的管段的壓力降為負(fù)值，在環(huán)網(wǎng)的壓力降之和為零 Pn=0 (n=1,2n)所得方程數(shù)等于環(huán)數(shù)n。燃?xì)夤芫W(wǎng)的計(jì)算壓力降P燃?xì)夤芫W(wǎng)的計(jì)算壓力降P等于從管網(wǎng)源點(diǎn)至零點(diǎn)各管段的壓力降之和Pi，即所得方程數(shù)等于管網(wǎng)的零點(diǎn)數(shù)q。零點(diǎn)是環(huán)網(wǎng)最末管段的終點(diǎn)，是除源點(diǎn)外管網(wǎng)中已知壓力值的節(jié)點(diǎn)。n個(gè)環(huán)，P條管道，m個(gè)節(jié)點(diǎn)，q個(gè)零點(diǎn)，可列出：P+m-1+n+q= 2

23、P+q個(gè)方程環(huán)網(wǎng)未知量：3P剩余未知量：P-q 在數(shù)學(xué)上不定解。補(bǔ)充方程的思路按供氣可靠性原則預(yù)先分配流量， 按經(jīng)濟(jì)性原則采用等壓降法選取管徑。4、校正流量的計(jì)算 經(jīng)初步計(jì)算后環(huán)網(wǎng)中各管段的管道直徑已定，但第環(huán)和第環(huán)的壓力降的代數(shù)和均不等于零。第環(huán)的壓力降閉合差為P；第環(huán)的壓力降的閉合差為P；低壓管網(wǎng)假設(shè)條件：水力光滑區(qū)引入校正流量后，各管段氣體流動(dòng)狀態(tài)不變各管段壓降計(jì)算式：式中：P管段的壓力降； Q燃?xì)饬髁浚?管道阻抗，其中包括物理常數(shù)、管段長(zhǎng)度和直徑。系數(shù)的值隨氣流流動(dòng)狀況的改變而改變。由初步計(jì)算結(jié)果，用壓降方程表示：用流量形式表示：為不破壞節(jié)點(diǎn)的流量平衡，采用校正流量，以校正環(huán)網(wǎng)的閉合差

24、。在環(huán)中引入校正流量Q，在環(huán)中引入校正流量Q，并且規(guī)定校正流量的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颉?將括號(hào)內(nèi)各多項(xiàng)式展開(kāi)為麥克勞林級(jí)數(shù)，因Q與Q相比甚小，故只取前兩項(xiàng)：帶入，可得：根據(jù)以上所述可得：該式是一次聯(lián)立方程組，此式方程式的數(shù)量等于未知量的數(shù)量，由此方程組可解出校正流量Q值。通常在環(huán)網(wǎng)中幾個(gè)環(huán)連成一片，故方程式較多，解聯(lián)立方程較為繁瑣；在實(shí)際計(jì)算中常用逐次漸近法來(lái)求解。根據(jù)方程組可以得到Q、Q的表達(dá)式 ：分析：第一項(xiàng)為未考慮鄰環(huán)校正流量的影響而得到的計(jì)算環(huán)的校正流量值；第二項(xiàng)則考慮到鄰環(huán)校正流量對(duì)計(jì)算環(huán)的影響。對(duì)于任意環(huán)， 的一般式可寫(xiě)為： 流量的第一個(gè)近似值。稱為校正稱為校正流量的第二個(gè)近似值，其表

25、達(dá)式中含有鄰環(huán)的校正流量，用鄰環(huán)校正流量的第一個(gè)近似值來(lái)代替校正流量，另外，考慮到任何環(huán)都有多個(gè)和鄰環(huán)共用的管段， 的一般形式可以寫(xiě)為：式中： 鄰環(huán)校正流量的第一個(gè)近似值； 與鄰環(huán)共用管段的 值。校正流量的一般表達(dá)式：思考：各項(xiàng)的符號(hào)？與 的符號(hào)關(guān)系？對(duì)于環(huán)網(wǎng)的平差計(jì)算步驟，可按照這樣的順序來(lái)進(jìn)行： （1）計(jì)算各環(huán)的 ，（2）計(jì)算各環(huán)的校正流量 = + （3）以環(huán)校正流量值校正各管段的計(jì)算流量（4）驗(yàn)證各環(huán)壓降閉合差若不滿足閉合差要求，重復(fù)第（1），直至滿足精度要求為止。高中壓低壓已知低壓管網(wǎng)各管段長(zhǎng)度各環(huán)面積人口密度用氣量指標(biāo)3、6節(jié)點(diǎn)集中用戶天然氣物性管網(wǎng)計(jì)算壓力降（四）環(huán)狀管網(wǎng)的計(jì)算舉例

26、解：繪圖計(jì)算各環(huán)單位長(zhǎng)度途泄流量解：繪圖計(jì)算各環(huán)單位長(zhǎng)度途泄流量確定各管段初步計(jì)算流量六、室內(nèi)燃?xì)夤艿赖挠?jì)算12345678910例：如圖所示某五樓居民住宅，每戶安裝兩眼燃?xì)庠钜痪?，額定流量1.6m3/h，燃?xì)馐覂?nèi)管及用氣管的允許壓力降為200Pa，求管道直徑。燃?xì)庀鄬?duì)密度為0.6，室內(nèi)溫度15。 8.50.582.32.92.92.90.51.5室內(nèi)燃?xì)夤艿赖挠?jì)算需根據(jù)燃具的布置、燃具的數(shù)量以及燃具的灶前壓力的要求，確定室內(nèi)管道走向，通過(guò)水力計(jì)算，確定管徑。下面以某居民住宅為例，說(shuō)明室內(nèi)燃?xì)夤芫W(wǎng)的一般計(jì)算過(guò)程。 計(jì)算步驟如下：1、管道節(jié)點(diǎn)按順序編號(hào)，標(biāo)出各管段的長(zhǎng)度。 2、根據(jù)各管段供應(yīng)的用具數(shù)及其同時(shí)作用系數(shù)計(jì)算管段計(jì)算流量。 管道供應(yīng)戶數(shù)：1-2 10 6-7 22-3 9 7-8 13-4 5 8-9 14-5 4 9-10 15-6 312345678910同時(shí)工作系數(shù)：1-2 0.54 6-7 12-3 0.56 7-8 13-4 0.68 8-9 14-5 0.75 9-10 15-6 0.852、根據(jù)各管段供應(yīng)的用具數(shù)及其同時(shí)作用系數(shù)計(jì)算管段計(jì)算流量。 12345678910各管段計(jì)算流量Nm3/h：1-2