
流体输配管网总复习.doc
11页流体输配管网总复习★题目类型 填空 选择 名词解释 简答 综合题(计算、画图、分析)Ch1 类型与装置1.不同类型管网的特点、类型、比较管网 功能 类型 装置通风系统管网消除室内的余湿余热,控制污染物,保证空气品质,补充室内所需的空气量,同时不污染环境排风系统,进风系统风机、风阀、风口、三通弯头、空气处理设备通风空调工程气体输配管网 空调系统管网 与通风相似一次回风系统、二次回风系统、双风道系统、变风量系统燃气输配管网 气体输配管网其他气体输配管网 压缩空气,氧气,乙炔,氢气,二氧化碳采暖空调冷热水管网从冷热源向换热器、空气处理设备提供冷热水按循环动力(重力循环和机械环),按路径(同程式和异程式),按流量变化 (定流量和变流量),按水泵设置(单式水泵、复式水泵),开式系统和 闭式 系统 膨胀水箱,排气装置,散热器温控阀,分、集水箱,过滤器、除污器液体输配管网热水集中供热管网向建筑物提供热水采暖和生活热水按管网的布置形状(枝状,环状)阀门,放气、排水,补偿器生活用水管网将给水管网或自备水源管网的水引入室内,送至用水末端装置,满足用水量,水压,水质直接式,设水泵,设水箱,设水泵和水箱水表节点,配水用具及用水设备,阀门,增压贮水设备(水泵、气压罐、水池、水箱)建筑给水管网消防给水管网 直接连接,设水泵水箱消火栓,水泵接合器,消防水池、水箱蒸汽管网 疏水器,减压阀,二次 蒸发箱凝结水管网输送凝结水从用热设备回热源相变流或多相流管网建筑排水管网将生产、生活使用后的水排到室外生活排水,工业废水排水,雨水排水卫生器具,受水器-水封-排水管,通气管-清通设备2.总结归纳: 系统的基本组成-----末端装置、源或汇、管道、 (阀门仪表等附件、动力装置). 功能-----输送、分配、汇集。
动力-----重力、源的压力、机械动力. 阻力-----沿程阻力、局部阻力、不同相态物质的相对运动 类型划分:单相多相、重力压力、开式闭式、枝状环状、同程异程▲ 水力相关----水力相关指上下级管网之间的压力、速度相互影响▲ 热力相关----热力相关指不同级管网温度等热力参数相互影响注意:水力无关的管网“热力相关” 课后习题:3、4、51-3 流体输配管网有哪些基本组成部分?各有什么作用?答:流体输配管网的基本组成部分及各自作用如下表所示一个具体的流体输配管网不一定要具备表中所有的组成部分组成 管道 动力装置 调节装置 末端装置 附属设备作用 为流体流动提供流动空间为流体流动提供需要的动力调节流量,开启/关闭管段内流体的流动直接使用流体,是流体输配管网内流体介质的服务对象为管网正常、安全、高效地工作提供服务1-4 试比较气相、液相、多相流这三类管网的异同点答:相同点:各类管网构造上一般都包括管道系统、动力系统、调节装置、末端装置以及保证管网正常工作的其它附属设备不同点:①各类管网的流动介质不同;②管网具体型式、布置方式等不同;③各类管网中动力装置、调节装置及末端装置、附属设施等有些不同。
1-5 比较开式管网与闭式管网、枝状管网与环状管网的不同点答:开式管网:管网内流动的流体介质直接与大气相接触,开式液体管网水泵需要克服高度引起的静水压头,耗能较多开式液体管网内因与大气直接接触,氧化腐蚀性比闭式管网严重闭式管网:管网内流动的流体介质不直接与大气相通,闭式液体管网水泵一般不需要考虑高度引起的静水压头,比同规模的开式管网耗能少闭式液体管网内因与大气隔离,腐蚀性主要是结垢,氧化腐蚀比开式管网轻微枝状管网:管网内任意管段内流体介质的流向都是唯一确定的;管网结构比较简单,初投资比较节省;但管网某处发生故障而停运检修时,该点以后所有用户都将停运而受影响环状管网:管网某管段内流体介质的流向不确定,可能根据实际工况发生改变;管网结构比较复杂,初投资较节枝状管网大;但当管网某处发生故障停运检修时,该点以后用户可通过另一方向供应流体,因而事故影响范围小,管网可靠性比枝状管网高Ch2 气体管网水力特征与计算1.水力计算的基本任务----①、设计计算阶段根据流量,确定管径和压力损失求管网特性曲线,选择动力设备,计算动力消耗②、校核计算阶段根据动力设备大小,确定管径③、运行调节阶段根据流量和管径,计算压力损失求管网特性曲线、水压线,调节动力设备或调节装置2.常用水力计算的方法(基本步骤、特点、适用情况)①、假定流速法特点:按技术经济要求选定管内流速,结合流量,确定管道断面尺寸,计算管道阻力。
适用于:设计管道动力未知时步骤:(1)绘制管网轴测图,编号,标长度和流量2)合理确定管内流速3)确定最不利环路各管段尺寸4)计算最不利环路阻力5)平衡并联管路6)计算管网的总阻力,求管网特性曲线7)为管网匹配动力设备,确定动力设备所需参数②、压损平均法特点:已知总作用水头,按管道长度平均分配,确定管段阻力,再根据流量,确定管道尺寸适用于:并联支路压力平衡时或校核计算步骤:(1)绘制管网轴测图,编号,标长度和流量,确定最不利环路2)根据最不利环路的资用动力,计算最不利环路单位管长的压损3)确定最不利环路各段尺寸4)确定各并联支路的资用动力,计算单位管长压力损失5)计算并联支路各段尺寸③、静压复得法特点:利用管道分段改变断面尺寸,降低流速,减小管段阻力,维持管内静压适用于:均匀送风,风管系统需要保证风口风速时设计管道尺寸步骤:(1)确定管道上各孔口的出流速度2)计算各孔口处管内静压和流量3)沿着流向,确定第一个孔口处管内流速,计算此处管道全压和管道尺寸4)计算一二孔口之间阻力5)计算二孔口处动压6)计算二孔口处管内流速,确定此处管道尺寸7)依次类推,计算出最末端孔口处管道尺寸3.水力计算的基本原理(质量守恒、能量守恒、串并联管路流动规律)4.重力流、有压流及两者共同作用下的水力特征 直管段、U 形管、循环管内气流动力大小及方向 有压流管内动力大小及方向 两者共同作用下的管路内气流方向及大小5.通风空调系统设计计算 方法、水力计算图线的查法 并联管路阻力平衡计算6.均匀送风管道设计计算 基本概念、实现均匀送风的基本条件、计算方法 课后习题:1、2、3、4、5、6、7、8、92-1 某工程中的空调送风管网,在计算时可否忽略位压的作用?为什么?(提示:估计位压作用的大小,与阻力损失进行比较。
)答:民用建筑空调送风系统末端风口的阻力通常为 15~25Pa,整个空调送风系统总阻力通常也在 100~300 Pa 之间可见送风位压的作用与系统阻力相比是完全可以忽略的但是有的空调系统送风集中处理,送风高差不是楼层高度,而是整个建筑高度,此时 H 可达 50米以上这种情况送风位压应该考虑2-2 如图 2-1-1 是某地下工程中设备的放置情况,热表示设备为发热物体,冷表示设备为常温物体为什么热设备的热量和地下室内污浊气体不能较好地散出地下室?如何改进以利于地下室的散热和污浊气体的消除?答:该图可视为一 U 型管模型因为两侧竖井内空气温度都受热源影响,密度差很小,不能很好地依靠位压形成流动,热设备的热量和污浊气体也不易排出地下室改进的方法有多种:(1)将冷、热设备分别放置于两端竖井旁,使竖井内空气形成较明显的密度差;(2)在原冷物体间再另掘一通风竖井;(3)在不改变原设备位置和另增竖井的前提下,采用机械通风方式,强制竖井内空气流动,带走地下室内余热和污浊气体2-3 如图 2-2 ,图中居室内为什么冬季白天感觉较舒适而夜间感觉不舒适?答:白天太阳辐射使阳台区空气温度上升,致使阳台区空气密度比居室内空气密度小,因此空气从上通风口流入居室内,从下通风口流出居室,形成循环。
提高了居室内温度,床处于回风区附近,风速不明显,感觉舒适;夜晚阳台区温度低于居室内温度,空气流动方向反向,冷空气从下通风口流入,床位于送风区,床上的人有比较明显的吹冷风感,因此感觉不舒适2-4 如图 2-3 是某高层建筑卫生间通风示意图试分析冬夏季机械动力和热压之间的作用关系答:冬季室外空气温度低于通风井内空气温度,热压使通风井内空气向上运动,有利于气体的排除,此时热压增加了机械动力的通风能力;夏季室外空气温度比通风竖井内空气温度高,热压使用通风井内空气向下流动,削弱了机械动力的通风能力,不利于卫生间排气2-5 简述实现均匀送风的条件怎样实现这些条件?见教材 P63f0 不变时,Pj 和 μ 不变,且 α ≥60°(1)各侧孔静压相等2)保持各孔流量系数相等3)增大出流角2-6 流体输配管网水力计算的目的是什么?答:水力计算的目的包括设计和校核两类一是根据要求的流量分配,计算确定管网各管段管径(或断面尺寸) ,确定各管段阻力,求得管网特性曲线,为匹配管网动力设备准备好条件,进而确定动力设备(风机、水泵等)的型号和动力消耗(设计计算) ;或者是根据已定的动力设备,确定保证流量分配要求的管网尺寸规格(校核计算) ;或者是根据已定的动力情况和已定的管网尺寸,校核各管段流量是否满足需要的流量要求(校核计算) 。
2-7 水力计算过程中,为什么要对并联管路进行阻力平衡?怎样进行?“所有管网的并联管路阻力都应相等”这种说法对吗?答:流体输配管网对所输送的流体在数量上要满足一定的流量分配要求管网中并联管段在资用动力相等时,流动阻力也必然相等为了保证各管段达到设计预期要求的流量,水力计算中应使并联管段的计算阻力尽量相等,不能超过一定的偏差范围如果并联管段计算阻力相差太大,管网实际运行时并联管段会自动平衡阻力,此时并联管段的实际流量偏离设计流量也很大,管网达不到设计要求因此,要对并联管路进行阻力平衡对并联管路进行阻力平衡,当采用假定流速法进行水力计算时,在完成最不利环路的水力计算后,再对各并联支路进行水力计算,其计算阻力和最不利环路上的资用压力进行比较当计算阻力差超过要求值时,通常采用调整并联支路管径或在并联支路上增设调节阀的办法调整支路阻力,很少采用调整主干路(最不利环路)阻力的方法,因为主干路影响管段比支路要多并联管路的阻力平衡也可以采用压损平均法进行:根据最不利环路上的资用压力,确定各并联支路的比摩阻,再根据该比摩阻和要求的流量,确定各并联支路的管段尺寸,这样计算出的各并联支路的阻力和各自的资用压力基本相等,达到并联管路的阻力平衡要求。
所有管网的并联管路阻力都应相等”这种说法不对在考虑重力作用和机械动力同时作用的管网中,两并联管路的流动资用压力可能由于重力作用而不等,而并联管段各自流动阻力等于其资用压力,这种情况下并联管路阻力不相等,其差值为重力作用在该并联管路上的作用差2-8 水力计算的基本原理是什么?流体输配管网水力计算大都利用各种图表进行,这些图表为什么不统一? 答:水力计算的基本原理是流体一元流动连续性方程和能量方程,以及管段串联、并联的流动规律流动动力等于管网总阻力(沿程阻力+局部阻力) 、若干管段串联和的总阻力等于各串联管段阻力之和,并联管段阻力相等 流体输配管网水力计算大都利用各种图表进行,这些图表为什么不统一的原因是各类流体输配管网内流动介质不同、管网采用的材料不同、管网运行是介质的流态也不同而流动阻力(尤其是沿程阻力)根据流态不同可能采用不同的计算公式这就造成了水力计算时不能采用统一的计算公式各种水力计算的图表是为了方便计算,减少烦琐、重复的计算工作,将各水力计算公式图表化,便于查取数据,由于各类流体输配管网水力计算公式的不统一,当然各水力计算图表也不能统一 2-9 比较假定流速法、压损平均法和静压复得法的特点和适用情况。
答:假定流速法的特点是先按照合理的技术经济要求,预先假定适当的管内流速;在结合各管段输送的流量,确定管段尺寸规格;通常将所选的管段尺寸按照管道统一规格选用后,再结合流量反算管段内实际。
