《流體輸配管網(wǎng) 第4版》（含教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、各章重點、課程設(shè)計）-(習(xí)題解答)

流體輸配管網(wǎng)

課程體系建設(shè)探討龔光彩湖南大學(xué)2024.04“十一五國家規(guī)劃教材”、“十三五國家重點建設(shè)教材”、“十四五住建部規(guī)劃教材”一、概況“流體輸配管網(wǎng)”是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的一門主干課程。它專門講述建筑設(shè)備及城市公用工程中各種流體輸配管網(wǎng)的工作原理和計算分析方法，以及流體輸配管網(wǎng)的動力源—泵與風(fēng)機的基礎(chǔ)理論和選用方法。1.1流體輸配管網(wǎng)使讀者掌握建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)的流體輸配管網(wǎng)原理，進(jìn)行管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計分析、調(diào)試和運行調(diào)節(jié)的基本理論和方法；形成初步的工程實踐能力，能夠正確應(yīng)用設(shè)計手冊和參考資料進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計、調(diào)試和調(diào)節(jié)，并為從事其它大型、復(fù)雜管網(wǎng)工程的設(shè)計運行管理打下基礎(chǔ)；可作為環(huán)境工程、市政工程及城市規(guī)劃等專業(yè)的學(xué)生及專業(yè)人員的參考書。一、概況1.2編寫本書的目的系統(tǒng)介紹了建筑物內(nèi)部及其小區(qū)各專業(yè)工種（供暖、建筑給排水、通風(fēng)及燃?xì)?、消防與滅火、空壓與制冷系統(tǒng)等）的配管設(shè)計方法、水力計算原理與方法等；分析了建筑流體管網(wǎng)的共性如枝、環(huán)狀管網(wǎng)水力計算基本理論與方法、計算機分析、管網(wǎng)壓力分析、流體機械及其與管網(wǎng)的匹配等；同時還就專業(yè)分工的具體特點兼顧了供暖、通風(fēng)、建筑給排水、消防及燃?xì)馑τ嬎愕南鄬Κ毩⑿浴Ｒ?、概況1.3內(nèi)容簡介作為高等學(xué)校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的教材；同時適用于環(huán)境工程、市政工程及城市規(guī)劃等專業(yè)的學(xué)生；也可作為專業(yè)人員的參考書。一、概況1.4試用范圍考慮到了建筑流體管網(wǎng)的共性如枝、環(huán)狀管網(wǎng)水力計算基本理論與方法、計算機分析、管網(wǎng)壓力分析、流體機械等；同時還就各專業(yè)分工的具體特點兼顧了供暖、通風(fēng)、建筑給排水、消防及燃?xì)馑τ嬎愕南鄬Κ毩⑿裕阌诮虒W(xué)與自學(xué)；考慮到知識的相關(guān)性，本書還補充了沿程均勻泄流及無壓流動的基本知識。一、概況1.5本書特點流體輸配除了是流體介質(zhì)自身的轉(zhuǎn)運與分配外，還是能量輸配即能量的轉(zhuǎn)運與分配，流體是能量的載體。筆者希望能為讀者提供一種能量分析法，即通過對流體輸配過程的分析來理解能量的遷移與輸配。一、概況1.5本書特點-采用能量分析法建筑流體管網(wǎng)涉及到供暖通風(fēng)、空調(diào)制冷、給排水、消防等專門分工，它們各自的管網(wǎng)系統(tǒng)特征存在共性但又各有特點。基于此，本書除了介紹枝、環(huán)狀管網(wǎng)基本特點、管路特性、機器特性外，還對本專業(yè)中大量的有溫差特征的管流流動進(jìn)行了整合，例如對自然循環(huán)熱水供暖、煙氣流動、燃?xì)饬鲃拥瓤偨Y(jié)為小密度差管流流動，管網(wǎng)系統(tǒng)壓力分布分析方法等。另外，考慮到供暖、通風(fēng)、建筑給排水、消防、燃?xì)?、空壓及冷凍等流體流動各自特點，對其水力計算原理、過程又分別進(jìn)行了介紹。通過對這些管網(wǎng)各自的介紹，學(xué)生可以相互比較，進(jìn)一步理解各類管網(wǎng)的共性與特殊性。一、概況1.5本書特點-基于管網(wǎng)共性與特性模塊化體系設(shè)計盡量保持知識的連貫與相關(guān)性，如由于目前為建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)所開設(shè)的流體力學(xué)教材中并沒有無壓（重力）流動的必要知識，但由于建筑給排水管網(wǎng)的需要，本書補充了關(guān)于無壓流動的基本知識。對于其它管網(wǎng)內(nèi)容的組織，盡量遵守這一原則。一、概況1.5本書特點-遵循知識結(jié)構(gòu)內(nèi)在邏輯性一、二章介紹了流體輸配管網(wǎng)的基本知識；三到七章分別介紹了冷熱水循環(huán)管路、蒸汽管網(wǎng)、建筑給排水管網(wǎng)、氣體流動管網(wǎng)等；第八章介紹了泵、風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)的匹配；第九章簡述了管網(wǎng)水力計算的計算機方法。一、概況1.5本書特點-章節(jié)的安排兼顧知識的邏輯順序本書便于自學(xué)，通過必要的例題講透基本原理，有助于學(xué)生掌握各類管網(wǎng)水力計算原理與分析方法。將能量分析法、管網(wǎng)系統(tǒng)共性與特殊性分析的方法相融合，分析各種管網(wǎng)系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系、規(guī)律，通過本門課程的教學(xué)，加強學(xué)生系統(tǒng)分析的能力。一、概況1.5本書特點-例題簡單，便于自學(xué)第1章流體輸配基礎(chǔ)第2章泵與風(fēng)機的理論基礎(chǔ)第3章冷、熱水循環(huán)管路第4章蒸汽管網(wǎng)第5章建筑給排水網(wǎng)路基礎(chǔ)第6章氣體流動及其網(wǎng)格第7章其他管網(wǎng)系統(tǒng)第8章泵、風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配第9章管網(wǎng)水力計算的計算機方法二、章節(jié)介紹流體輸配管網(wǎng)有兩個基本任務(wù)：一是流體（物質(zhì)）的轉(zhuǎn)運與分配，另一是能量的轉(zhuǎn)運與分配。而且在這種流體（物質(zhì)）、能量的轉(zhuǎn)運與分配過程中，存在流體的機械能損失。本書的目的即在于通過各種管網(wǎng)的學(xué)習(xí)，掌握流體管網(wǎng)轉(zhuǎn)運、分配流體及能量的有關(guān)規(guī)律。二、章節(jié)介紹第1章流體輸配基礎(chǔ)介紹了常見的枝狀管網(wǎng)與環(huán)狀管網(wǎng)的特點與水力計算方法；小密度差管流流動：在供熱通風(fēng)工程中，水和水蒸汽或空氣在流體輸配過程中會產(chǎn)生密度的變化，從而會產(chǎn)生一個由浮力作用而引起的附加壓頭，一般可由計算管段的平均密度差得到，或可通過其它的近似方法來計算。二、章節(jié)介紹第1章流體輸配基礎(chǔ)-有壓管網(wǎng)水力計算基礎(chǔ)

明渠水流與有壓管流不同；具有自由表面；表面上各點受大氣壓強作用；相對壓強為零，又稱為無壓流動或重力流動。二、章節(jié)介紹第1章流體輸配基礎(chǔ)-無壓流動基礎(chǔ)明渠均勻流

沿程均勻泄流水力平衡（自動）物理學(xué)基礎(chǔ)水力平衡計算的前提小密度差管流流動*無壓流動*滲流二、章節(jié)介紹第1章流體輸配基礎(chǔ)流體管網(wǎng)在轉(zhuǎn)運、分配流體與能量時，流體自身會產(chǎn)生水頭損失即流體本身的機械能會降低，從而需要消耗大量的能量。有壓流體在管網(wǎng)內(nèi)的流動中所消耗的能量一般要依靠泵或風(fēng)機來提供。泵與風(fēng)機是利用外加能量輸送流體的流體機械。本章簡要介紹了泵與風(fēng)機的分類、性能參數(shù)及一些常用的流體機械的工作原理，通過能量分析法講解了葉輪的歐拉方程、泵與風(fēng)機的性能曲線，最后介紹了相似律的原理及其在泵與風(fēng)機設(shè)計、運行、調(diào)節(jié)中的重要作用。二、章節(jié)介紹第2章泵與風(fēng)機的理論基礎(chǔ)在介紹流體在葉輪中的運動之前，應(yīng)當(dāng)了解一下泵與風(fēng)機在工作時能量的轉(zhuǎn)換與遷移過程。二、章節(jié)介紹第2章泵與風(fēng)機的理論基礎(chǔ)-泵與風(fēng)機的能量轉(zhuǎn)換與遷移泵與風(fēng)機內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換與遷移二、章節(jié)介紹第2章泵與風(fēng)機的理論基礎(chǔ)-泵與風(fēng)機的能量轉(zhuǎn)換與遷移（1）理想葉輪歐拉方程用動量矩定理推導(dǎo)基本能量方程時，并未分析流體在葉輪流道內(nèi)的運動過程，流體所獲得的理論揚程，僅與流體在葉片進(jìn)、出口處的運動速度有關(guān)，而與流動過程無關(guān)；并且流體所獲得的理論揚程，與被輸送流體的種類無關(guān)。二、章節(jié)介紹第2章泵與風(fēng)機的理論基礎(chǔ)-歐拉方程（2）實際葉輪的歐拉方程理想葉輪歐拉方程是在葉片無限多和不計流動損失等條件下得出的，此時，流道中任何點的相對流速均沿著葉片的切線方向。然而，實際上葉片數(shù)目只有幾片或幾十片，葉片對流束的約束就相對減小，使理論揚程有所降低。

二、章節(jié)介紹第2章泵與風(fēng)機的理論基礎(chǔ)-歐拉方程二、章節(jié)介紹第2章泵與風(fēng)機的理論基礎(chǔ)

歐拉方程漸進(jìn)演化風(fēng)機制作及機內(nèi)流動損失的理解

（實踐教學(xué)，例如容積損失的觀察）相似律二、章節(jié)介紹第2章泵與風(fēng)機的理論基礎(chǔ)風(fēng)機制作動畫二、章節(jié)介紹第2章泵與風(fēng)機的理論基礎(chǔ)風(fēng)機制作動畫二、章節(jié)介紹第2章泵與風(fēng)機的理論基礎(chǔ)風(fēng)機回流現(xiàn)象冷、熱水是轉(zhuǎn)運、分配能量（冷量與熱量）的重要流體介質(zhì)，本章介紹冷熱水在流動過程中的能量、質(zhì)量變化規(guī)律。本章主要介紹了自然（重力）循環(huán)和機械循環(huán)兩種系統(tǒng)的特征、原理及形式，最后闡述了循環(huán)管路水力計算的原理以及不同水循環(huán)系統(tǒng)中的水力計算方法。二、章節(jié)介紹第3章冷、熱水循環(huán)管路水的自然（重力）管流是典型的小密度差流動左圖為流體自然循環(huán)管路系統(tǒng)示意圖，1、2斷面分循環(huán)環(huán)路為左、右兩段管段，分別建立左、右管段路的能量方程，如下所示。二、章節(jié)介紹第3章冷、熱水循環(huán)管路-水的自然循環(huán)當(dāng)環(huán)路管徑不變，將上面兩式相加可得上式表明，自然（重力）循環(huán)管路系統(tǒng)中流體的流動動力取決于豎管段內(nèi)的密度差和豎管段的垂直高度。二、章節(jié)介紹第3章冷、熱水循環(huán)管路-水的自然循環(huán)機械循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置了循環(huán)水泵，為水循環(huán)提供動力，克服循環(huán)流動阻力，同時增加了系統(tǒng)的運行電費和維修工作量，但由于水泵所產(chǎn)生的作用壓力很大，因此系統(tǒng)管徑較小，作用半徑大，可用于多幢建筑的供暖、供冷。通常機械循環(huán)管路中，自然循環(huán)作用壓力相對水泵動力很小，對整個管路系統(tǒng)，可以忽略不計。二、章節(jié)介紹第3章冷、熱水循環(huán)管路-水的機械循環(huán)機械循環(huán)水系統(tǒng)形式室內(nèi)機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)室外機械循環(huán)熱水供熱管網(wǎng)機械循環(huán)空調(diào)冷凍水系統(tǒng)機械循環(huán)同程式和異程式系統(tǒng)機械循環(huán)冷卻水系統(tǒng)二、章節(jié)介紹第3章冷、熱水循環(huán)管路-水的機械循環(huán)冷、熱水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行水力計算可以確定系統(tǒng)中各管段的管徑，使各管段流量和進(jìn)入末端裝置的流量符合要求，然后確定出各管路系統(tǒng)的阻力損失，進(jìn)而選擇出合適的循環(huán)水泵。水力計算應(yīng)在選擇了系統(tǒng)形式、管路布置及所需設(shè)備等選擇計算后進(jìn)行。水力計算是冷、熱水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計計算的重要組成部分。二、章節(jié)介紹第3章冷、熱水循環(huán)管路-水循環(huán)系統(tǒng)管路水力計算水流動的壓力損失（1）沿程壓力損失（2）局部壓力損失（3）總阻力損失二、章節(jié)介紹第3章冷、熱水循環(huán)管路-水循環(huán)系統(tǒng)管路水力計算已知各管段的流量和系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力，確定各管段的管徑。這是實際工程設(shè)計的主要內(nèi)容。已知各管段的流量和各管段的管徑，確定系統(tǒng)所必需的循環(huán)作用壓力。常用于校核計算，校核循環(huán)水泵揚程是否滿足要求。已知各管段的管徑和該管段的允許壓降，確定通過該管段的水流量。用于校核已有各管段的流量是否滿足需要。二、章節(jié)介紹第3章冷、熱水循環(huán)管路-水循環(huán)系統(tǒng)管路水力計算水力計算的任務(wù)室內(nèi)熱水循環(huán)管路水力計算自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的水力計算機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的水力計算室外熱水管網(wǎng)的水力計算空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的水力計算冷卻水系統(tǒng)的水力計算二、章節(jié)介紹第3章冷、熱水循環(huán)管路-水循環(huán)系統(tǒng)管路水力計算各種管路的水力計算自然循環(huán)與機械循環(huán)的膨脹水箱（定壓點）的接點共性資用壓頭（第四章蒸汽管網(wǎng)水力計算案例非常清楚）

概念描述（第三版）等溫計算與非等溫計算冷卻水系統(tǒng)*凝結(jié)水流動的水力學(xué)機理二、章節(jié)介紹第3章冷、熱水循環(huán)管路與冷熱水管路系統(tǒng)相對比，蒸汽管路系統(tǒng)具有顯著的特征：首先，蒸汽和凝水在系統(tǒng)管路內(nèi)流動時，其狀態(tài)參數(shù)變化比較大（主要指流量和比容），還會伴隨相態(tài)變化；其次，蒸汽在系統(tǒng)散熱設(shè)備中，靠水蒸汽凝結(jié)成水放出熱量，相態(tài)發(fā)生了變化；另外，蒸汽管路系統(tǒng)中的蒸汽比容，較冷熱水比容大得多。二、章節(jié)介紹第4章蒸汽管網(wǎng)按照供汽壓力的大小，將室內(nèi)供暖時的蒸汽管路系統(tǒng)分類三類：供汽的表壓力高于70kPa時，稱為中壓蒸汽管路。供汽的表壓力等于或低于70kPa時，稱為低壓蒸汽管路。當(dāng)系統(tǒng)中的壓力低于大氣壓力時，稱為真空蒸汽管路。按照蒸汽干管布置的不同，蒸汽管路系統(tǒng)可有上供式、中供式、下供式三種。二、章節(jié)介紹第4章蒸汽管網(wǎng)-室內(nèi)蒸汽管路系統(tǒng)的形式按照立管的布置特點，蒸汽管路系統(tǒng)可分為單管式和雙管式。目前國內(nèi)絕大多數(shù)蒸汽管路系統(tǒng)采用雙管式。按照回水動力不同，蒸汽管路系統(tǒng)可分為重力回水和機械回水兩類。中壓蒸汽管路系統(tǒng)都采用機械回水方式。二、章節(jié)介紹第4章蒸汽管網(wǎng)-室內(nèi)蒸汽管路系統(tǒng)的形式由于室內(nèi)低、中壓蒸汽管路的水力特征，引起管路系統(tǒng)的設(shè)計和運行管理較為復(fù)雜，凝結(jié)水管的設(shè)計計算只能采用相對簡單的方法。蒸汽和凝水管道中的狀態(tài)參數(shù)變化，或者因此而形成的兩相流使得凝結(jié)水問題必須采取一系列技術(shù)措施來認(rèn)真對待，以免引起不良后果。二、章節(jié)介紹第4章蒸汽管網(wǎng)-室內(nèi)蒸汽管路系統(tǒng)的凝結(jié)水室內(nèi)低壓蒸汽管路系統(tǒng)的水力計算方法室內(nèi)中壓蒸汽管路系統(tǒng)的水力計算方法室外高壓蒸汽管網(wǎng)的水力計算凝結(jié)水管網(wǎng)的水力計算方法二、章節(jié)介紹第4章蒸汽管網(wǎng)-水力計算與第三章相同，李孔清老師PPT資用壓頭靜力學(xué)基本方程與伯努利方程聯(lián)合分析余壓凝水二、章節(jié)介紹第4章蒸汽管網(wǎng)本章介紹建筑給水、排水網(wǎng)路的分類及形式，并根據(jù)給水、排水的轉(zhuǎn)運、分配及其能量損失規(guī)律，講解了管網(wǎng)的水力計算方法。最后對建筑內(nèi)部熱水管網(wǎng)及消防管網(wǎng)做了較為詳細(xì)的闡述。二、章節(jié)介紹第5章建筑給排水網(wǎng)路基礎(chǔ)二、章節(jié)介紹第5章建筑給排水網(wǎng)路基礎(chǔ)-建筑給水管網(wǎng)的水力計算基礎(chǔ)1.設(shè)計流量計算（1）最高日用水量的計算建筑生活日用水量工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量消防用水量（2）最大小時生活用水量的計算（3）生活給水設(shè)計秒流量二、章節(jié)介紹第5章建筑給排水網(wǎng)路基礎(chǔ)-給水管網(wǎng)計算2.管網(wǎng)水力計算（1）計算目的：建筑內(nèi)部給水管網(wǎng)水力計算的目的，在于確定給水管網(wǎng)各管段的管徑，求得設(shè)計秒流量通過管段時造成的水頭損失、決定室內(nèi)管網(wǎng)所需的水壓，確定加壓裝置所需揚程和高位水箱的設(shè)置高度。（2）計算要求和步驟：根據(jù)設(shè)計秒流量確定給水管管徑；根據(jù)已確定的管徑，計算相應(yīng)的水頭損失值，決定室內(nèi)管網(wǎng)所需的水壓，確定加壓裝置所需揚程和高位水箱設(shè)置高度；對不允許斷水的給水管網(wǎng)，如從幾條引入管供水時，應(yīng)假定其中一條被關(guān)閉修理，其余引入管應(yīng)按供給全部用水量計算。二、章節(jié)介紹第5章建筑給排水網(wǎng)路基礎(chǔ)-給水管網(wǎng)計算建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的任務(wù)就是把人們在生活、生產(chǎn)過程中使用過的水、屋面雪水、雨水盡快排至建筑物外。建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)可分為：糞便污水排水系統(tǒng)生活廢水排水系統(tǒng)生活污水排水系統(tǒng)生產(chǎn)污水排水系統(tǒng)生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)工業(yè)廢水排水系統(tǒng)屋面雨水排水系統(tǒng)二、章節(jié)介紹第5章建筑給排水網(wǎng)路基礎(chǔ)-建筑排水網(wǎng)路消防系統(tǒng)大致可分為3類：消火栓給水系統(tǒng)，自動噴水滅火系統(tǒng)，其它使用非水滅火劑的固定滅火系統(tǒng)如CO2滅火系統(tǒng)、干粉及鹵代烷滅火系統(tǒng)等。二、章節(jié)介紹第5章建筑給排水網(wǎng)路基礎(chǔ)-消防給水管網(wǎng)建筑消火栓系統(tǒng)是將室外給水系統(tǒng)提供的水量經(jīng)過加壓（當(dāng)外網(wǎng)壓力不滿足需要時）輸送到用于撲滅建筑物內(nèi)的火災(zāi)而設(shè)置的固定滅火設(shè)備，是建筑物中最基本的滅火設(shè)施。建筑消火栓消防給水系統(tǒng)一般由水槍、水帶、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵結(jié)合器及增壓水泵等組成。二、章節(jié)介紹第5章建筑給排水網(wǎng)路基礎(chǔ)-消火栓給水系統(tǒng)熱源系統(tǒng)衛(wèi)生熱水管網(wǎng)系統(tǒng)水壓分析二、章節(jié)介紹第5章建筑給排水網(wǎng)路基礎(chǔ)本章主要介紹了通風(fēng)空調(diào)管路系統(tǒng)的形式、裝置及管道設(shè)計計算，并簡要敘述了氣固兩相流特的征和氣力輸送系統(tǒng)的主要設(shè)計參數(shù)，對阻力計算做簡要介紹，最后對燃?xì)夤芫W(wǎng)的水力計算做了較為詳盡的闡述。二、章節(jié)介紹第6章氣體流動及其網(wǎng)路通風(fēng)工程的主要任務(wù)是控制室內(nèi)污染物和維持室內(nèi)溫濕度，保證良好的空氣品質(zhì)，并保護(hù)大氣環(huán)境。通風(fēng)工程通過室內(nèi)外空氣交換，排除室內(nèi)的污染空氣，將清潔的、具有一定溫濕度（焓或能量）的空氣送入室內(nèi)，使室內(nèi)空氣污染物濃度符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，滿足生產(chǎn)工藝和衛(wèi)生要求。室內(nèi)外空氣交換主要由空氣輸配管網(wǎng)—風(fēng)管系統(tǒng)承擔(dān)。二、章節(jié)介紹第6章氣體流動及其網(wǎng)路-通風(fēng)空調(diào)管路水力計算－假定速度法一般通風(fēng)管道計算可按以下步驟進(jìn)行：①根據(jù)風(fēng)管平剖面布置圖繪制出通風(fēng)管道系統(tǒng)圖，標(biāo)出設(shè)備及局部管件的位置，以及道斷面和流量不變?yōu)樵瓌t把通風(fēng)管道系統(tǒng)分成若干個單獨管段，并編號，標(biāo)出各管段的長度（一般以兩管件中心線長度計算）和風(fēng)量。②選擇風(fēng)管內(nèi)的空氣流速確定風(fēng)管斷面。二、章節(jié)介紹第6章氣體流動及其網(wǎng)路-通風(fēng)空調(diào)管路③根據(jù)各管段的風(fēng)量和所確定的風(fēng)管斷面尺寸計算最不利環(huán)路（一般是部件最多、管道最長、風(fēng)量較大環(huán)路）的摩擦阻力和局部阻力。④并聯(lián)風(fēng)管阻力計算，要求各并聯(lián)支管段之間的阻力差值，一般送排風(fēng)系統(tǒng)不大于15%。當(dāng)不可能通過改變分支管道斷面尺寸來達(dá)到阻力平衡要求時，則可利用風(fēng)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。⑤最后求得所設(shè)計的通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力。通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力除通風(fēng)管道的全部阻力外，還應(yīng)當(dāng)包括空氣通過設(shè)備（如空氣處理及凈化設(shè)備等）阻力。水力計算－假定速度法二、章節(jié)介紹第6章氣體流動及其網(wǎng)路-通風(fēng)空調(diào)管路氣力輸送是一種利用氣流輸送物料的輸送方式。當(dāng)管道中的氣流遇到物料的阻礙時，其動壓將轉(zhuǎn)化成靜壓，推動物料在管內(nèi)輸送。在氣力輸送系統(tǒng)中，固體物料和氣體介質(zhì)在管道內(nèi)形成兩相流動，通過兩相流的研究，可以了解物料和氣流在管道內(nèi)的運動情況和阻力規(guī)律，分析影響氣力輸送技術(shù)經(jīng)流性能的因素。二、章節(jié)介紹第6章氣體流動及其網(wǎng)路-氣力輸送系統(tǒng)的設(shè)計計算氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計計算的基本順序①根據(jù)工藝要求確定輸料量（生產(chǎn)率）；②根據(jù)物料性質(zhì)和輸送條件，確定氣力輸送方式和主要部件設(shè)備型式；③布置管路，繪制系統(tǒng)圖；④根據(jù)物料性質(zhì)、氣力輸送方式等確定料氣比（混合比）、輸送風(fēng)速；⑤計算輸送風(fēng)量，確定管徑和主要設(shè)備；⑥計算系統(tǒng)的壓力損失；⑦選擇風(fēng)機。二、章節(jié)介紹第6章氣體流動及其網(wǎng)路-氣力輸送系統(tǒng)的設(shè)計計算氣力輸送系統(tǒng)的阻力計算、部件性能的改進(jìn)以及提高運行的可靠性等問題，都需要進(jìn)一步研究。燃?xì)馐菢O其重要的能量物質(zhì)。在推導(dǎo)燃?xì)夤芩τ嬎慊竟綍r假設(shè)以下條件：燃?xì)夤艿乐械臍怏w運動是穩(wěn)定流；燃?xì)庠诠艿乐辛鲃訒r的狀態(tài)變化為等溫過程；燃?xì)鉅顟B(tài)參數(shù)變化符合理想氣體定律。二、章節(jié)介紹第6章氣體流動及其網(wǎng)路-燃?xì)夤芫W(wǎng)水力計算基礎(chǔ)均勻管道壓力分布燃?xì)夤艿缐毫Ψ峙洚?dāng)量管長管徑計算氣力輸送二、章節(jié)介紹第6章氣體流動及其網(wǎng)路壓縮空氣管網(wǎng)其他消防系統(tǒng)管網(wǎng)泡沫滅火系統(tǒng)二氧化碳滅火系統(tǒng)鹵代烷滅火系統(tǒng)制冷工藝管道二、章節(jié)介紹第7章其他管網(wǎng)系統(tǒng)壓縮空氣是一種重要的動力源，用于多種風(fēng)動工具、氣動設(shè)備，用來控制儀表及自動化裝置，也被廣泛的用于科學(xué)實驗。壓縮空氣管網(wǎng)系統(tǒng)由壓縮空氣站、室外壓縮空氣管路、車間入口裝置及車間內(nèi)部壓縮空氣管路等四部分組成。二、章節(jié)介紹第7章其他管網(wǎng)系統(tǒng)-壓縮空氣管網(wǎng)在前面已介紹了對火災(zāi)進(jìn)行迅速有效撲滅的消防給水系統(tǒng)。但在電站、計算機中心、貴重文物與檔案文件等重要場所，不允許滅火介質(zhì)導(dǎo)電，污損滅火對象；或滅火對象是易燃、可燃液體，油田、煉油廠及其它油類貯存點；或滅火對象是易爆炸的汽油蒸汽及其它易燃?xì)怏w，用一般的給水系統(tǒng)進(jìn)行消防就不太合適，因而有泡沫系統(tǒng)、二氧化碳滅火系統(tǒng)、鹵代烷滅火系統(tǒng)等，因其不同于一般的消防給水系統(tǒng)，故單獨另出一節(jié)進(jìn)行介紹。二、章節(jié)介紹第7章其他管網(wǎng)系統(tǒng)-其他消防系統(tǒng)管網(wǎng)采用制冷劑直接在空調(diào)系統(tǒng)的用冷末端蒸發(fā)產(chǎn)生冷量，制冷劑在管道內(nèi)的性質(zhì)就將受到管道特性的影響。分配制冷劑的工藝管道設(shè)計要保證每個蒸發(fā)器能得到充分的制冷劑供液量；要合理地選擇各種管道的管徑，避免制冷管道產(chǎn)生過大的沿程阻力損失；要有效防止制冷壓縮機液擊；要保證蒸發(fā)器內(nèi)的潤滑油能及時返回壓縮機等。二、章節(jié)介紹第7章其他管網(wǎng)系統(tǒng)-制冷工藝管道制冷工藝管道系統(tǒng)和水、空氣等輸配管道不同，它是一個有一定密封要求的，有一定工作壓力值要求的管道系統(tǒng)。為保證安全生產(chǎn)，所用管道應(yīng)有一定的壁厚耐壓，所用的閥門及配件應(yīng)是制冷系統(tǒng)的專用產(chǎn)品。制冷工藝管道管徑是否合理，管內(nèi)流速是否恰當(dāng)，不僅僅要計算出它引起多大的阻力損失，還要看這些阻力損失會不會對制冷系統(tǒng)的工作參數(shù)產(chǎn)生什么影響。二、章節(jié)介紹第7章其他管網(wǎng)系統(tǒng)-制冷工藝管道前面已經(jīng)介紹了泵與風(fēng)機本身的性能曲線，但是在運行工作時，管路系統(tǒng)中的泵和風(fēng)機實際工作點處于性能曲線上的什么位置，不僅僅取決于泵和風(fēng)機本身的性能曲線，還和整個管路系統(tǒng)的特性有關(guān)。為了更好地掌握泵與風(fēng)機在實際管路系統(tǒng)中的工作特性，正確合理地使用它們，下面對管路系統(tǒng)的特性、泵與風(fēng)機在管路系統(tǒng)中的運行工況和調(diào)節(jié)方法、泵與風(fēng)機的選型等內(nèi)容進(jìn)行介紹。二、章節(jié)介紹第8章泵、風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配所謂管路特性曲線，就是管路中通過的流量與管路系統(tǒng)的壓頭之間的關(guān)系曲線開式輸水管路性能曲線S為綜合反映管網(wǎng)阻力特性的系數(shù)，簡稱為管道阻抗，s/m5；qV是管網(wǎng)的體積流量，m3/s。二、章節(jié)介紹第8章泵、風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配-管網(wǎng)系統(tǒng)壓力分布及管路性能曲線泵、風(fēng)機與管網(wǎng)匹配的工作點泵、風(fēng)機的性能曲線反映了泵、風(fēng)機本身潛在的工作能力。管路性能曲線則反映了包括泵、風(fēng)機在內(nèi)的整個管路系統(tǒng)裝置在工程具體要求條件下所應(yīng)具有的工作能力。泵或風(fēng)機管路系統(tǒng)中通過的流量，就是泵或風(fēng)機本身的流量。因此，可將泵或風(fēng)機的性能曲線與管路性能曲線按同一比例繪制在同一坐標(biāo)圖上。二、章節(jié)介紹第8章泵、風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配-管網(wǎng)系統(tǒng)壓力分布及管路性能曲線這兩條曲線相交于D點，交點D就是泵或風(fēng)機的工作點。D點表明管路系統(tǒng)中的泵或風(fēng)機，在流量為qVD的條件下，向系統(tǒng)所提供的揚程HD，正是管路系統(tǒng)所要求的揚程。這時，泵和風(fēng)機的揚程等于管路系統(tǒng)所需克服的阻力。所以該管路系統(tǒng)在D點工作時能量平衡，工作穩(wěn)定。泵、風(fēng)機與管網(wǎng)匹配的工作點二、章節(jié)介紹第8章泵、風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配-管網(wǎng)系統(tǒng)壓力分布及管路性能曲線能量方程中各項都是長度量綱，為使流體管網(wǎng)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換情況形象地表示出來，把管內(nèi)總流的能量分布用幾何圖形繪制出來，具體的方法是用測壓水頭線高度連線構(gòu)成管網(wǎng)壓力分布圖，這種壓力分布的幾何圖形便于對流體管網(wǎng)系統(tǒng)的壓力分布情況直觀地進(jìn)行分析處理。二、章節(jié)介紹第8章泵、風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配-管網(wǎng)系統(tǒng)的壓力分布管網(wǎng)壓力分布圖的繪制將總流能量方程式轉(zhuǎn)換成壓力水頭高度的表示形式；沿流體總流方面畫一條水平基準(zhǔn)線0－0，作為相對零水頭線；繪出總流的中心線，各斷面的中心到基準(zhǔn)線的高度就是該斷面的位置水頭，所以總流中心線即為總流的位置水頭線；計算出各斷面上的總水頭及各斷面間的水頭損失hl1-2。二、章節(jié)介紹第8章泵、風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配-管網(wǎng)系統(tǒng)的壓力分布管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力分布和泵或風(fēng)機的工作狀況，經(jīng)過設(shè)計計算，都能選擇合適的理論工作點，但在實際工程中，往往由于各種各樣的原因，使管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的實際工作點和理論計算的工作點之間產(chǎn)生偏差，致使管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)某些管段壓力分布和流量分配不符合設(shè)計值，影響整個管網(wǎng)系統(tǒng)的正常工作。為滿足用戶的使用與經(jīng)濟運行要求，通過對管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行水力工況分析，可以有針對性地從改變泵或風(fēng)機的性能曲線和改變管路的性能曲線兩個途徑入手，改變管網(wǎng)系統(tǒng)的運行工況，即改變工作點。二、章節(jié)介紹第8章泵、風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配-管網(wǎng)系統(tǒng)的工況調(diào)節(jié)由于泵與風(fēng)機的用途和使用條件千變?nèi)f化，泵與風(fēng)機的種類又十分繁多，不同的用途和使用條件會對泵與風(fēng)機提出不同的要求，故合理地選擇其類型、型號和臺數(shù)，以滿足實際工程的需要是很重要的。二、章節(jié)介紹第8章泵、風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配-泵與風(fēng)機的選用、安裝及運行泵與風(fēng)機的選用規(guī)則1.確定設(shè)備類型2.確定選用依據(jù)3.確定設(shè)備的型號、大小及臺數(shù)4．選配電動機及傳動部件或風(fēng)機轉(zhuǎn)向及出口位置5．其它注意事項二、章節(jié)介紹第8章泵、風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配-泵與風(fēng)機的選用、安裝及運行二、章節(jié)介紹第8章泵、風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配明確汽蝕余量、允許安裝高度的定義離心泵、風(fēng)機喘振與離心式壓縮機喘振的比較電子計算機是強有力的計算工具，通過較好的算法，可以計算流體輸配管網(wǎng)的壓力分布、流量分配、管道尺寸、以及泵與風(fēng)機的性能曲線等，是一種經(jīng)濟、準(zhǔn)確的計算方法。右圖為通風(fēng)系統(tǒng)水力計算的流程框圖用計算機方法進(jìn)行。二、章節(jié)介紹第9章管網(wǎng)水力計算的計算機方法網(wǎng)站鏈接：類BIM計算方法結(jié)果（用Excel表）主要涉及2大類前沿問題：1、管廊與隧道計算的基本問題；2、超深地下空間通風(fēng)計算基本理論，超高層通風(fēng)計算主要問題，超深地下空間通風(fēng)計算與超高層豎井通風(fēng)計算的共性或相似性問題等二、章節(jié)介紹第10章隧道與地下空間及超高層豎井通風(fēng)空氣流動理論與設(shè)計計算方法網(wǎng)站鏈接：類BIM計算方法結(jié)果（用Excel表）《流體輸配管網(wǎng)》是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的一門主干課程。本書的目的是使讀者掌握建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)的流體輸配管網(wǎng)原理，進(jìn)行管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計分析、調(diào)試和運行調(diào)節(jié)的基本理論和方法，并形成初步的工程實踐能力，能夠正確應(yīng)用設(shè)計手冊和參考資料進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計、調(diào)試和調(diào)節(jié)，并為從事其它大型、復(fù)雜管網(wǎng)工程的設(shè)計運行管理打下基礎(chǔ)。三、結(jié)語本書在很大程度上集中了前人的研究成果和經(jīng)驗，同時也融合了編者多年來的教學(xué)經(jīng)驗和科研成果。由于編者的學(xué)識和經(jīng)驗有限，在貫徹建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)學(xué)科指導(dǎo)委員會精神，融會理論、采納各種經(jīng)驗和意見等方面，難免有差錯。懇請讀者對本書的缺點予以斧正。三、結(jié)語陳在康老教授為本書的體系結(jié)構(gòu)及教學(xué)目標(biāo)提供了非常有益的指導(dǎo)并擔(dān)任了本書的主審，筆者從這位老教授身上感受到了老一代那種認(rèn)真與精益求精的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度和一種甘于奉獻(xiàn)于社會的高尚情操，并深受鼓舞。本書的作者之一柳建華、許淑惠、章勁文及李孔清等老師也為本書的體系及內(nèi)容深度提供了有益的建議并付出了艱辛的勞動。在此向這些令人肅然起敬的老師、專家們表示感謝！另外，PPT除本人這里提供一個版本外，原來李孔清老師提供的另一個版本同樣是非常適合的。三、致謝已知4-72-No6C型風(fēng)機在轉(zhuǎn)速為1250r/min時的實測參數(shù)如下表所列，求各測點的全效率；繪制性能曲線圖；定出該風(fēng)機的銘牌參數(shù)（即最高效率點的性能參數(shù)）；計算及圖表均要求采用國際單位。四、課后習(xí)題(主要對應(yīng)第2、8章，這里不與教材題號一致，部分客觀題可提供另外文件)4.1習(xí)題1測點編號12345678H(m水柱）8684838177716559P（N/㎡）843.4823.8814794.3755.1696.3637.4578.6Q（m3/h）5920664073608100880095001025011000N(kW)1.691.771.861.962.032.082.122.15

η(效率)0.8210.8580.8950.9120.9090.8830.8560.822Q(m3/s)1.641.842.042.252.442.642.853.06四、課后習(xí)題4.1習(xí)題1根據(jù)習(xí)題1中已知數(shù)據(jù)，試求4-72-11系列風(fēng)機的無因次量，從而繪制該系列風(fēng)機的無因次性能曲線。計算中定性葉輪直徑D2=0.6m。測點編號

12345678流量系數(shù)0.1480.1660.1840.2030.220.2380.2570.276壓力系數(shù)0.4540.4440.4380.4280.4070.3750.3430.312功率系數(shù)0.0820.0860.090.0950.0990.1010.1030.104效率82%5.70%89.50%91.50%90.40%88.40%85.60%82.80%四、課后習(xí)題4.2習(xí)題2四、課后習(xí)題4.2習(xí)題2使用上題得到的無因次性能曲線求4-72-11No5A型風(fēng)機在n=2900r/min時的最佳效率點各參數(shù)，并計算該機的比轉(zhuǎn)數(shù)值，計算時D2=0.5m。四、課后習(xí)題4.3習(xí)題3解：查無因次曲線表得： =0.428 =0.203 =0.095某一單吸單級泵，流量Q=45m3/s，揚程H=33.5m，轉(zhuǎn)速n=2900r/min，試求其比轉(zhuǎn)數(shù)為多少？如該泵為雙吸式，應(yīng)以Q/2作為比轉(zhuǎn)數(shù)中的流量計算，則其比轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)為多少，當(dāng)該泵設(shè)計成八級泵，應(yīng)以H/8作為比轉(zhuǎn)數(shù)中的揚和計算值，則比轉(zhuǎn)數(shù)為多少？四、課后習(xí)題4.4習(xí)題4解：某一單吸單級離心泵，Q=0.0375(m3/s)，H=14.65m，用電機由皮帶拖動，測得n=1420r/min，N=3.3kW；后因改為電機直接聯(lián)動，n增大為1450r/min，試求此時泵的工作參數(shù)為多少？四、課后習(xí)題4.5習(xí)題5解：設(shè)增大后的泵的參數(shù)用Qˊ、Hˊ、Nˊ來表示：在n=2000的條件下實測一離心泵的結(jié)果為Q=0.17m3/s，H=104m，N=184kW。如有一幾何相似的水泵，其葉輪比上述泵的葉輪大一倍，在1500r/min之下運行，試求在相同的工況點的流量，揚程及效率各為多少?四、課后習(xí)題4.6習(xí)題6解：有一轉(zhuǎn)速為1480r/min的水泵，理論流量Q=0.0833m３/s，葉輪外徑D?=360mm，葉輪出中有效面積A=0.023㎡，葉片出口安裝角β?=30°，試作出口速度三角形。假設(shè)流體進(jìn)入葉片前沒有預(yù)旋運動，即Vu?=0,試計算此泵的理論壓頭Ht∞.設(shè)渦流修正系數(shù)k=0.77，理論壓HT這多少？四、課后習(xí)題4.7習(xí)題7解：有一臺多級鍋爐給水泵，要求滿足揚程H=176m，流量Q=81.6m3/h，試求該泵所需的級數(shù)和軸功率各為多少？計算中不考慮渦流修正系數(shù)。其余已知條件如下：葉輪個徑D?=254m。水力效率ηh=92%容積效率ηv=90%機械效率ηm=95%轉(zhuǎn)速n=1440r/min液體出口絕對流速的切向分速為出口圓周速度的55﹪。四、課后習(xí)題4.8習(xí)題8四、課后習(xí)題4.8習(xí)題8解：為什么離心式泵與風(fēng)機性能曲線中的Q-η曲線有一個最高效率點？四、課后習(xí)題4.9習(xí)題9影響泵或風(fēng)機的性能的能量損失有幾種？簡單地討論造成損失的原因。證明全效率等于各分效率之乘積。答：泵或風(fēng)機的能量損失分為水力損失，容積損失，機械損失，水力損失是由于過流部件的幾何形狀，壁面粗糙度以及流體的粘性而導(dǎo)至的局部和沿程阻力損失。由于機內(nèi)存在高壓低壓兩部分，同時部件之間存在縫隙，使流體從高壓區(qū)回流到低壓區(qū)，造成容積損失。機械損失包括軸承和軸封的摩擦損失，以及葉輪轉(zhuǎn)動時其外表與機殼內(nèi)流體之間發(fā)生的圓盤摩擦損失。四、課后習(xí)題4.10習(xí)題10試簡論述相似律與比轉(zhuǎn)數(shù)的含義和用途，指出兩者的區(qū)別。答：當(dāng)原型機和模型機性能曲線上所對應(yīng)的兩個工況點呈三角形相似，即：則說明兩機相似。比轉(zhuǎn)數(shù)是用來描述同一類型的泵或風(fēng)機不論其尺寸大小而反映其流量Q，揚程H和轉(zhuǎn)數(shù)n之間關(guān)系的類型性能代表量。相以委描述的是同一類型的風(fēng)機之間的關(guān)系，比轉(zhuǎn)數(shù)是不同類型的風(fēng)機之間比較的基礎(chǔ)。

四、課后習(xí)題4.11習(xí)題11無因次性能曲線何以能概括同一系列中，大小不同，工況各異的性能？應(yīng)用無因次性能曲線要注意哪些問題？答：因為同一系列的風(fēng)機的相似工況點的流量，壓力，功率雖不一樣，但是它們的對應(yīng)的無因次量卻是相等的，故由無因次量作出的曲線能概括它們的性能。應(yīng)用時要注意，它只適用于同一系列的風(fēng)機，而且對同一系列的風(fēng)機如果機器的大小過分懸殊也會引起很大誤差。四、課后習(xí)題4.12習(xí)題12試簡論不同葉型對風(fēng)機性能的影響，并說明前向葉型的風(fēng)機為何容易超載？答：前向葉型，徑向葉型，后向葉型的揚程依次減小，但是所消耗的功率卻依次增大。由公式可知對前向型，公式的二次項系數(shù)為正，隨著流量的增大，風(fēng)機要求的功率增加很快，故而容易超載。四、課后習(xí)題4.13習(xí)題13利用電機拖動的離心式泵或風(fēng)機，常在零流量下啟動，試說明其理由。答：重載起動會引起很大的沖擊電流，離心式泵或風(fēng)機的軸功率隨流量的增加而增加，所以離心泵或風(fēng)機在Q=0時N最小，所以應(yīng)零流量下起動。

四、課后習(xí)題4.14習(xí)題14關(guān)閉節(jié)流設(shè)備使泵或風(fēng)機常在零流量下運行，這時軸功率并不等于零，為什么？是否可以使風(fēng)機或泵長時期在零流量下工作？原因何在？答：因為軸功率轉(zhuǎn)化為了機械損失，故不為零。不可以使風(fēng)機長期在零流量下工作，因為機械損失引起發(fā)熱，熱量不能被流體及進(jìn)帶走，將導(dǎo)致燒毀風(fēng)機。四、課后習(xí)題4.15習(xí)題15根據(jù)下表所列4-72-11型風(fēng)機中的數(shù)據(jù)任選某一轉(zhuǎn)速下折三個工況點，再選另一個轉(zhuǎn)速下三個工況點，驗證它們是否都落在同一無因次性能上。四、課后習(xí)題4.16習(xí)題16n=1450r/minP(Pa)Ｑ點180039760.4640.148點474054020.4290.202點850073100.2900.273n=2900r/minP(Pa)Ｑ點1320079420.4630.148點42960108400.4280.202點82010146200.2910.273繪出兩條無因次曲線如下圖：由圖可知，同一系列的風(fēng)機在同一條無因次曲上。四、課后習(xí)題4.16習(xí)題16泵與風(fēng)機所產(chǎn)生的理論揚程，與流體種類無關(guān)。這個結(jié)論應(yīng)該如何理歐拉方程指出解？在工程實踐中，泵在啟動前必須預(yù)先想泵內(nèi)充水，排除空氣，否則水泵就打不上水來，這不與上述結(jié)論相矛盾嗎？答：不矛盾。HT=（u2vu2-u1vu1），泵或風(fēng)機所產(chǎn)生的理論揚程HT與流體種類無關(guān)，也就是說無論輸送的流體是水或是空氣，所乃至其他密度不同的流體，只要葉片進(jìn)、出口處的速度三角形相同，都可以得到相同的液柱或者氣柱高度；而此時被輸送的流體不是水，是空氣，因此打上來的也是空氣。四、課后習(xí)題4.17習(xí)題17在本書中，H代表揚程，P代表水頭，而在工程實踐中，風(fēng)機樣本上又常以H表示風(fēng)機的壓頭，單位為Pa，此壓頭H與揚程H及壓頭P有何異同？答：風(fēng)機樣本上表示風(fēng)機的壓頭H與水頭為同一個概念，與揚程H為不同概念。而在描述水時，P=H，此H為揚程。

四、課后習(xí)題4.18習(xí)題18四、課后習(xí)題4.19習(xí)題19你能否說明以下相似律中和式有什么價值？＝＝＝

答：該式說明流量與轉(zhuǎn)速為一次方比；揚程與轉(zhuǎn)速的二次方成正比例；功率與速度的三次方成正比例；因此，可根據(jù)不同的Q、H和N的要求，選擇合適的轉(zhuǎn)速。其中，N的單位為kW，你能否說明每個公式中，r、Q、H及p都應(yīng)采用什么單位？答：第一個公式r——kN/m3Q——m3/sH——m

第二個公式Q——m3/sH——馬力第三個公式Q——m3/sp——kpa在計算泵或風(fēng)機的軸功率時，我國常用下列公式：N=；N=；N=

四、課后習(xí)題4.20習(xí)題20答：不正確。因為只有少數(shù)相似工況點之間才遵循相似律，而一條性能曲線上的許多點都不一定是相似工況點，其效率也都不相等。四、課后習(xí)題4.21習(xí)題21同一系列的諸多泵或風(fēng)機遵守相似律，那么，同一臺泵或風(fēng)機在同一轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，其各個工況（即一條性能曲線上的許多點）當(dāng)然等要遵守相似律。這些說法是否正確?？梢詫嶋H條件下的Q及p換算成樣本條件下的Q0及p0。當(dāng)風(fēng)機的實際使用條件（當(dāng)?shù)貧鈮築、溫度t）與樣本規(guī)定條件不同時，應(yīng)該用什么公式進(jìn)行修正？在例題11-1中是將樣本提供的數(shù)據(jù)修正成實際使用工況，能否反其道而行之，將使用條件下的Q及p換算成樣本條件下的及？上述兩種做法，哪種最佳？答：用溫度修正式：Q=Q0四、課后習(xí)題4.22習(xí)題22泵與風(fēng)機的理論基礎(chǔ)，都包括哪些內(nèi)容？答：其理論基礎(chǔ)包括：泵與風(fēng)機的工作原理及性能參數(shù)——理想流體理想葉輪歐拉方程——理想流體實際葉輪歐拉方程——理想性能曲線——實際性能曲線——泵與風(fēng)機的實際性能曲線——相似律——無因次性能曲線——相似律的實際應(yīng)用（密度變化、轉(zhuǎn)速改變、葉輪直徑改變、葉輪轉(zhuǎn)速和直徑都改變時的性能曲線的換算）。

四、課后習(xí)題4.23習(xí)題23泵的揚程與泵出口總水頭是否是一回事？兩者何時相等，何時揚程大于出水總水頭及何時小于、出水總水頭。答：泵的揚程和出口水頭不是一回事。泵的揚程是泵所輸送的單位重量流量的流體從進(jìn)口至出口的能量增量。泵出口水頭僅表示泵所輸送的單位重量流體出口的能量。當(dāng)流體入口的能量為零時，兩者相等，當(dāng)入口為負(fù)壓時，揚程大與出口總水頭，當(dāng)入口為正壓時，養(yǎng)成小于出口總水頭。四、課后習(xí)題4.24習(xí)題24在實際工程中，是在許壓迫的流量下計算出管路阻力，即已知Q和，此時如何確定管路系統(tǒng)特征曲線。答：，得S=，和H2略去不計。給出不同的Q值，得到不同的，即為H，由此繪出管路特性曲線。四、課后習(xí)題4.25習(xí)題25管路特性曲線與機器特性曲線相交點有何含義，與N-Q與η-Q曲線的交點是何含意？機器功率N、效率η如何確定。答：管路特曲線與機械性能曲線的交點為泵或者風(fēng)機的穩(wěn)定工作點，從而得到工作點的Q。接著根據(jù)工作點的Q從N-Q與η-Q圖中找出對應(yīng)的效率N和功率，則為機器的效率和功率。四、課后習(xí)題4.26習(xí)題26兩機并聯(lián)運行時，其總流量Q為什么不能等于各機單獨工作所提供的流量與之和。答：因為兩機并聯(lián)都受了“需共同壓頭”的限制兩機并聯(lián)運行時均不能發(fā)揮出單機的能力，并聯(lián)總流量Q小于各機單獨工作所能提供的流量q1和q2。四、課后習(xí)題4.27習(xí)題27兩機聯(lián)合運行時，其功率如何確定。答：兩機聯(lián)合運行時，應(yīng)作出兩機的聯(lián)合運行曲線，該曲線的下降段與管路性能曲線的交點為工作點，得到工作點的流量Q和壓頭H，從而其功率N=γQH.

四、課后習(xí)題4.28習(xí)題28試簡述泵產(chǎn)生氣蝕的原因和產(chǎn)生氣蝕的具體條件。答：由于泵吸入側(cè)管段的沿程阻力損失和動壓損失，使泵入口處的壓力低于大氣壓，即具有一定的真空度，當(dāng)入口處壓力低于液體的汽化壓強時，液體氣化，產(chǎn)生空氣泡，從而產(chǎn)生氣蝕。泵的最低壓強點在葉片進(jìn)口的背部k點處，當(dāng)則會產(chǎn)生氣蝕。四、課后習(xí)題4.29習(xí)題29為什么要考慮水泵的安裝高度？什么否定況下，必須使泵裝設(shè)在吸水池水面以下？答：由，可知對在某一定流量下運轉(zhuǎn)的泵，與是定值，入口真空度隨的變化而變化，而故需要考慮水泵的安裝高度。由可知：當(dāng)液面壓強很小，很接近時，使，此時必須使水泵裝設(shè)在吸水池水面以下。四、課后習(xí)題4.30習(xí)題30水泵性能曲線中的Q—[Hs]t、Q-[⊿h]曲線都與泵的氣蝕有關(guān)，試簡述其區(qū)別。答：是液體至液面到入口處的允許水頭損失值。是入口處到泵內(nèi)最低壓強點必須留出的水頭差值。它們應(yīng)該滿足。四、課后習(xí)題4.31習(xí)題31已知下列數(shù)據(jù)，試求泵所需的揚程。水泵軸線標(biāo)高130m，吸水面標(biāo)高170m，吸入管段阻力0.81m，壓出管段阻力1.91m。四、課后習(xí)題4.32習(xí)題32如圖所示的泵裝軒從低水箱抽送容重γ=980kgf/m3的液體，已知條件如下：x=0.1m，y=0.35m，z=0.1m，M?讀數(shù)為124kPa，M?讀數(shù)為1024kPa，Q=0.025m３/s，η=0.80。

四、課后習(xí)題4.33習(xí)題33試求此泵所需的軸功率為多少？解：有一泵裝置的已知條件如下：Q=0.12立方米每時，吸入管徑D=0.25m，水溫為40度（容重），=5m，吸水面標(biāo)高102m，水面為大氣壓，吸入管段阻力為0.79m。試求：泵軸的標(biāo)高最高為多少？如此泵裝在昆明地區(qū)，海拔高度為，泵的安裝位置標(biāo)高應(yīng)為多少？設(shè)此泵輸送水溫不變，地區(qū)仍為海拔，但系一凝結(jié)水泵，制造廠提供的臨界氣蝕余量為，冷凝水箱內(nèi)壓強為，泵的安裝位置有何限制？四、課后習(xí)題4.34習(xí)題34四、課后習(xí)題4.34習(xí)題34某一離心式風(fēng)機的Q-H性能曲線如圖所示。試在同一坐標(biāo)圖上作兩臺同型號的風(fēng)機并聯(lián)運行和串聯(lián)運行的聯(lián)合Q—H性能曲線。設(shè)想某管路性能曲線，對兩種聯(lián)合運行的工況進(jìn)行比較，說明兩種聯(lián)合運行方式各適用于什么情況。四、課后習(xí)題4.35習(xí)題35利用第十一章習(xí)題11-1的數(shù)據(jù)給出4-72-11號風(fēng)機在的三條Q—H性能曲線（繪在同一坐標(biāo)圖上）。然后用圓滑曲線將三條曲線上的相似工況點連接起來，每一條曲線都是等效率曲線。可以看出等效率曲線是一簇交于原點的拋物線。將所得結(jié)果與圖13-23中的風(fēng)機通用性能曲線相比較，說明其異同，分析其原因。四、課后習(xí)題4.36習(xí)題36某工廠集中式空氣調(diào)節(jié)裝置要求，試根據(jù)無因次性能曲線圖選用高效率KT4-86型離心式風(fēng)機一臺。解：四、課后習(xí)題4.37習(xí)題37

四、課后習(xí)題4.37習(xí)題37設(shè)計說明書5.1．課程設(shè)計目的流體輸配管網(wǎng)課程設(shè)計是“流體輸配管網(wǎng)”課程的主要教學(xué)手段之一。通過課程設(shè)計了解流體輸配管網(wǎng)設(shè)計內(nèi)容、程序和基本原則；掌握流體輸配管網(wǎng)水力計算方法和步驟；熟悉集中供熱調(diào)節(jié)方式和在變工況情況下對管網(wǎng)水力穩(wěn)定性的影響，提高運算和制圖能力。同時通過課程設(shè)計鞏固所學(xué)的理論知識和實際知識，并學(xué)習(xí)運用這些知識解決工程問題。五、流體輸配管網(wǎng)課程設(shè)計5.2．設(shè)計題目某市師范學(xué)院熱水供熱管網(wǎng)設(shè)計5.3．設(shè)計概況本設(shè)計為北方地區(qū)某市師范學(xué)院的室外熱水供熱管網(wǎng)設(shè)計。全院分教學(xué)區(qū)和生活區(qū)兩部分。生活區(qū)包括教師宿舍、學(xué)生宿舍、食堂、商店和浴室等，在采暖期間全天供熱。教學(xué)區(qū)晚上10點以后停止供熱，維持值班溫度。根據(jù)全院總平面圖；按圖中各建筑物的使用功能、建筑面積、高度等，完成能滿足全院各建筑物熱負(fù)荷的供熱管網(wǎng)設(shè)計。五、流體輸配管網(wǎng)課程設(shè)計

5.4．原始資料１.熱負(fù)荷：見全院總平面圖２.熱媒參數(shù)：管網(wǎng)供水溫度95℃、回水70℃３.其他：全院地勢平坦，地下水位較低。全院全部使用鑄鐵散熱器。鍋爐房能提供足夠熱媒。

5.5.管網(wǎng)布置見管網(wǎng)平面圖五、流體輸配管網(wǎng)課程設(shè)計

5.6.管道配件和附件的選擇及當(dāng)量長度的計算管段變徑管當(dāng)量長度/m三通當(dāng)量長度/m彎頭當(dāng)量長度/m閘閥當(dāng)量長度/m補償器當(dāng)局部阻力當(dāng)量長度和/m量長度/m10.335.6×31.68

18.812

8.4

2.24

10.6430.569.4

15.425.364

9.42.52

23.4×258.725

9.4

23.432.86

9.4

9.47

16.8

3.36

20.1680.1421.68

4.0×211.8290.22.551.68

6.811.23100.263.3

7.911.46110.3311.2

2.24

13.7700.5616.8

15.432.76120.132.55×21.68

6.91五、流體輸配管網(wǎng)課程設(shè)計管段變徑管當(dāng)量長度/m三通當(dāng)量長度/m彎頭當(dāng)量長度/m閘閥當(dāng)量長度/m補償器當(dāng)局部阻力當(dāng)量長度和/m量長度/m14

5.61.68

15.4×238.0815

5.6

15.42116

22.2

3.7315.4×256.73171.3216.81.68

12.532.3180.5616.81.68

15.434.4419

9.4

23.4×256.220

9.4

23.4×256.2210.8416.7

3.73

21.27221.622.2

3.739.837.3323

3.33×23.7328×4122.3924

9.4

23.432.825

2.523.36

5.88260.334.4+3.31.68

9.819.51271.3216.81.683.3612.5×360.66280.512.551.68

4.7429

22.2

22.2

5.6.管道配件和附件的選擇及當(dāng)量長度的計算五、流體輸配管網(wǎng)課程設(shè)計管段熱負(fù)荷Ф/(kw)流量qm/(t/h)長度/m

比壓降R(pa/m)管段壓降△P（pa）管段局部阻力計算長度管徑DN/mm長度當(dāng)量長度和166422.843118.8149.81100103.365148.3622132845.683810.6448.6415048.42354.1763160955.3545.525.3670.8615070.95023.9744188164.7103.858.72162.5220017.72876.604520357069.832.8102.620020.72123.826218975.3259.434.420023.95823.887234380.68.4620.1628.6220027.1775.602管段1--7的總壓降19126.428411.419111.82102.824047.44873.66891264.33110.111.23121.337026.93263.777102809.6369.811.4681.268052.84290.5281143414.9338.413.7752.1710044.52321.5650126843.6275.1432.76107.915043.444687.176

5.7.各管段水力計算五、流體輸配管網(wǎng)課程設(shè)計管段熱負(fù)荷Ф/(kw)流量qm/(t/h)長度/m

比壓降R(pa/m)管段壓降△P（pa）管段局部阻力計算長度管徑DN/mm長度當(dāng)量長度和管段8--0的總壓降19436.7112571.9638.586.9145.495030.741398.363131575.4102.8921.78124.678016.352038.3551487730.18113.338.08151.3815021.053186.5491595732.9365.612186.6115025.252186.90316115639.7884.556.73141.2315037.065233.984管段12--16的總壓降14044.151778026.8349.3832.381.6812543.83577.58418125143.0340.6234.4475.0615042.83212.56819203169.87115.4956.2171.6920020.633541.96520260489.58105.656.2161.820034.175528.706213177109.31021.2731.2720050.951593.207管段17，19，20，21的總壓降14241.462240814.0444.1137.3381.4410038.83159.872234741163.09189.14122.39311.5325036.0211221.31

5.7.各管段水力計算五、流體輸配管網(wǎng)課程設(shè)計管段熱負(fù)荷Ф/(kw)流量qm/(t/h)長度/m

比壓降R(pa/m)管段壓降△P（pa）管段局部阻力計算長度管徑DN/mm長度當(dāng)量長度和243611124.224532.877.820065.545099.012253906134.37395.8844.8820076.713442.7452653118.274219.5161.5110066.144068.2712783428.69138.660.66199.2612550.029966.985282819.67194.7423.748053.241263.918294333149.06322.225.225030.4766.08

5.7.各管段水力計算五、流體輸配管網(wǎng)課程設(shè)計不平衡率Χ１＝(19436.71-19126.42）/19436.71×100﹪＝1.6﹪<15﹪

滿足平衡要求。②管段12--16與管段17，19，20，21并聯(lián)管段12--16的總壓降14044.15

pa管段17,19,20,21的總壓降14241.46

pa不平平衡衡率Χ２＝(14241.46-14044.15)/14241.46×100﹪=1.4﹪<15﹪滿足平衡要求。5.8.各并聯(lián)支干路壓降不平衡率的校核

①管段1--7與管段8--0并聯(lián)管段1--7的總壓降19126.42p