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液体管网水力特征与水力计算

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第5章-给水管网水力分析

第5章-给水管网水力分析

图5.4 单定压节点树状管网水力分析
计 算 结 果
h
f
1
10.67q11.852l1 C D 1.852 4.87
i
10.67 (93.75/1000)1.852 600
1001.852 (400 /1000)4.87
1.37
泵站扬程按水力特性公式计算：
h p1
he1
s
qn
p1 1
42.6 311.1 (93.75/1000)1.852
5.2 单定压节点树状管网水力分析
特点： （1）不存在环方程； （2）管段流量qi不变化，管段水头损失 hi 不变化，节点
方程组系数矩阵元素值为常数，未知节点压力存在直接 解。 即直接求解线性化节点压力方程组。
Cij
sij
1 | qij n1
|
C2 C5 C2 0 C5 0 0
C2 C2 C3 C6 C3 0
式中，Gj(0,0,…,0)为给定节点水头初值下的节点流
量闭合差：
Q
(0) j
G j (0,0,,0)
(qi(0) ) Q j
j为定流节点
iS j
节点方程的牛顿-拉夫森解法（续2）
由上二式，可得
G(0)
H
(0)
Q
近似于似（5.29),
dqi
nsi
1 qi(0)
n1
dhi
ci(0) dhi
G(0)为一系数矩阵，
G
(
0)
Gk(0) H j
,k,
j均为定流节点
( iRk nsi
1 qi(0)
n1 )
ci(0)
5.4 解节点方程水力分析方法

《流体输配管网》主要知识点学习指导(第 1 章 到 第 八章 )

《流体输配管网》主要知识点学习指导(第 1 章 到 第 八章 )

《流体输配管网》主要知识要点学习指导与本专业有关的流体输配管网，种类很多，技术繁杂。

同时，平台课的教学计划学时又非常有限。

《流体输配管网》课程共48学时，其中理论教学为44学时，实验4学时。

若采用原来专业课的教学方法，面面俱到，讲授新构成的平台课程，难以获得好的教学效果。

《流体输配管网》课程的两个关键是：（１）必须把本专业各类流体输配管网共同的技术原理和方法讲深、讲透，讲完整，即构造一个共性体系；（２）要注意平台课沟通基础课与专业课的桥梁作用，不能脱离具体的工程实践，讲成纯粹的网络理论。

共性原理要能解决个性（具体管网）问题。

-----课前准备由于要联系具体的工程管网，这就要求学生在学习本门课程前，对实际的管网有基本的了解。

学生在本门课程之前，要学习《制图》、《建筑环境与设备工程概论》、《流体力学》等课程和进行认识实习。

可在认识实习任务书中，给学生下达如下任务：认真观察1~3个不同的流体输配管网，并绘制出管网轴测图。

管网类型不限。

要求学生结合《建筑环境与设备工程概论》课程学习的知识和《流体输配管网》教材的第一章，根据自己所观察的实际工程的流体输配管网，回答以下问题：（1）该管网的作用是什么？（2）该管网中流动的流体是液体还是气体？还是水蒸气？是单一的一种流体还是两种流体共同流动？或者是在某些地方是单一流体，而其他地方有两种流体共同流动的情况？如果有两种流体，请说明管网不同位置的流体种类、哪种流体是主要的。

（3）该管网中工作的流体是在管网中周而复始地循环工作，还是从某个（某些）地方进入该管网，又从其他地方流出管网？（4）该管网中的流体与大气相通吗？在什么位置相通？（5）该管网中的哪些位置设有阀门？它们各起什么作用？（6）该管网中设有风机（或水泵）吗？有几台？它们的作用是什么？如果有多台，请分析它们之间是一种什么样的工作关系（并联还是串联）？为什么要让它们按照这种关系共同工作？（7）该管网与你所了解的其他管网（或其他同学绘制的管网）之间有哪些共同点？哪些不同点？如果认识实习安排在本课开课前一学期，可将这个与认识实习结合。

流体输配管网水力计算的基本原理和方法

流体输配管网水力计算的基本原理和方法

5. 计算系统总阻力及获得管网特性曲线
管网特性曲线方程：p SQ 2
Σp：最不利环路所有串联管段阻力之和
根据计算的管网总阻力Σp和要求的总风量Q，计算
管网阻抗S，获得管网特征曲线.
管网阻抗： S p Q2
串联管路阻抗： S Si
并联管路阻抗： 1
S2
1
Si 2
返回
6. 计算例题
返回
目的：保证各管路都达到预期的风量
使各并联支路的计算阻力相等
要求：
一般通风系统：两支管的计算阻力差应 ≯15％
含尘风管：两支管的计算阻力差应≯10％ 超过上述规定应进行阻力平衡，方法如下：
▪ 调整支管管径
0.225▪ 阀门ຫໍສະໝຸດ 节D' D
p p'
返回
▪ 通过改变阀门的开度调节管道阻力
一、开式枝状气体输配管网水力计算
开式枝状气体输配管网
返回
一、开式枝状气体输配管网水力计算
1. 管内流速和管段断面尺寸确定
绘制风管系统轴测图 划分管段、管段编号、标注长度、标注流量
确定管内流速 速度与经济性的关系 速度与技术性的关系
确定各管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力
返回
返回
返回
一、开式枝状气体输配管网水力计算
采用流量当量直径时，必须用矩形风管中的流量去 查出阻力.
返回
一、开式枝状气体输配管网水力计算
3. 风管局部阻力计算 公式： p 2
2
确定局部阻力系数及其对应的特征速度 代入 p 2 式计算局部阻力
2
各管件的局部阻力系数查设计手册
返回
一、开式枝状气体输配管网水力计算
4. 并联管路的阻力平衡

排水管道纯公式水力计算

排水管道纯公式水力计算

排水管道纯公式水力计算排水管道水力计算是指根据管道的水力特性和流体力学原理，计算管道内流体的速度、压力、流量等参数，以确定管道的水力性能。

下面将介绍一些常见的排水管道水力计算公式，并对其进行说明。

1.流量公式：流量是指单位时间内通过管道截面的液体体积。

流量公式可以用来计算流量，其表示为：Q=A*v式中，Q表示流量，单位为体积/时间；A表示管道截面积，单位为面积；v表示流速，单位为长度/时间。

该公式根据负责流量为截面面积与流速的乘积。

2.流速公式：流速是指单位时间内通过管道其中一点的液体线速度。

流速公式可以用来计算流速，其表示为：v=Q/A式中，v表示流速；Q表示流量；A表示管道截面积。

3.斯怀默公式：斯怀默公式用来计算管道中的流速，其表示为：v=C*R^(2/3)*S^(1/2)式中，v表示流速，单位为长度/时间；C为经验系数（一般根据实际情况取值）；R表示液体在管道内运动的惯性系数；S表示液体在管道内运动的能量消耗系数。

4.伯努利方程：伯努利方程是描述流体在管道中运动的一种基本物理原理。

对于水力平衡的平稳流动有：z+(P/γ)+(v^2/2g)=常数式中，z表示位置高度；P表示压力；γ表示液体的比重；v表示流速；g表示重力加速度。

该方程表达了位置高度、压力和速度之间的关系。

5.里德伯格公式：里德伯格公式用来计算管道中的摩阻损失，其表示为：Hf=f*(L/D)*(v^2/2g)式中，Hf表示摩阻损失；f表示摩阻系数；L表示管道长度；D表示管道直径；v表示流速；g表示重力加速度。

以上是一些常见的排水管道水力计算公式，用于计算排水管道的流量、流速、摩阻损失等参数。

在实际应用中，还可以根据具体情况选择适用的公式进行计算。

需要注意的是，公式的使用需要考虑实际情况，并结合实际数据进行合理调整，以保证计算结果的准确性。

流体输配管网_第四章多相流管网的水力特征与水力计算(改后)

流体输配管网_第四章多相流管网的水力特征与水力计算(改后)
粉状物料与粒状物料，根据不同的雷诺数，阻力系数CR有不同 的计算公式。
若气体处于静止状态，则vf是颗粒的沉降速度；若颗 粒处于悬浮状态，则vf是使颗粒处于悬浮状态的竖直 向上的气流速度，称为颗粒的悬浮速度。
（2） 气固两相流中物料的运动状态 • 实际的竖直管道中，要使物料悬浮，所需 速度比理论悬浮速度大得多； • 水平管中，气流速度不是使物料悬浮的直 接动力，所需速度更大。 • 输料管内气固两相流的运动状态，随气流 速度和料气比的不同而改变：分别呈悬浮 流 、底密流 、疏密流 、停滞流 、部分 流 、柱塞流状态。
4.4 枝状管网水利共性与水力计算通用方法
4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 4.4.7 开式管网的虚拟闭合 环路、共用管路和独用管路 环路动力来源 环路需用压力与资用动力 环路资用动力的分配 独用管路压损平衡与并联管路阻力平衡 枝状管网水力计算通用方法
4.4.1 开式管网的虚拟闭合 枝状管网有开式和闭式两大类。
• 这3个阶段流动状态的形成与管径和排水量有 关。也就是与水流充满立管断面的大小有关。 • 排水立管内的水流状态应为水膜流。实验表明， 在设有专用通气立管的排水系统中：
Wt Wj 1 a , 附壁螺旋流； 4 1 1 a ~ , 水膜流； 4 3 1 a , 水塞流。 3 a
（3）水膜流运动的力学分析
• 干凝水管路 非满管流。按负担的热负荷查表确定管径。 前提：保证坡度>=0.005。 • 湿凝水管路 按负担的热负荷查表确定管径。 计算表参考《供热工程》（第三版）附录
4.2.3 室内高压蒸汽供暖管网水力计算
（1）蒸汽管道：
• 压损平均法：最不利管路的总压力 损失不超过起始压力的25%。

流体输配管网水力计算的目的

流体输配管网水力计算的目的

第 2 章气体管流水力特征与水力计算2-1 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：民用建筑空调送风温度可取在15~35℃（夏季~冬季）之间，室内温度可取在25~20℃（夏季~冬季）之间。

取20℃空气密度为1.204kg/m3,可求得各温度下空气的密度分别为：15℃：==1.225 kg/m335℃：==1.145 kg/m325℃：==1.184 kg/m3因此：夏季空调送风与室内空气的密度差为1.225-1.184=0.041kg/m3冬季空调送风与室内空气的密度差为1.204-1.145=0.059kg/m3空调送风管网送风高差通常为楼层层高，可取H=3m，g=9.807 N/m.s2,则夏季空调送风位压=9.807×0.041×3=1.2 Pa冬季空调送风位压=9.807×0.059×3=1.7 Pa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？图2-1-1图2-1-2图2-1-3图2-1-4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，如图 2-1-2 ；（2）在原冷物体间再另掘一通风竖井，如图 2-1-3 ；（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，如图 2-1-4 。

流体管网输配第二章课后答案

第 2 章气体管流水力特征与水力计算2-1 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：民用建筑空调送风温度可取在15~35℃（夏季~冬季）之间，室内温度可取在25~20℃（夏季~冬季）之间。

取20℃空气密度为1.204kg/m3,可求得各温度下空气的密度分别为：15℃：==1.225 kg/m335℃：==1.145 kg/m325℃：==1.184 kg/m3因此：夏季空调送风与室内空气的密度差为1.225-1.184=0.041kg/m3冬季空调送风与室内空气的密度差为1.204-1.145=0.059kg/m3空调送风管网送风高差通常为楼层层高，可取H=3m，g=9.807 N/m.s2,则夏季空调送风位压=9.807×0.041×3=1.2 Pa冬季空调送风位压=9.807×0.059×3=1.7 Pa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？图2-1-1 图2-1-2图2-1-3 图2-1-4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，如图 2-1-2 ；（2）在原冷物体间再另掘一通风竖井，如图 2-1-3 ；（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，如图 2-1-4 。

流体输配管网课后习题以及答案第三章作业(已改)

第三章作业3-1 计算习题 3-1 中各散热器所在环路的作用压力 t g =95℃， t g1=85℃， t g2=80℃，t n =70℃。

解:如图示可知，第一个为并联环路双管管网，第二个为串联环路单管管网 系统供回水温度，t g =95℃， t n =70℃，t g1=85℃， t g2=80℃， 对应的密度为，3g kg/m 92.961=ρ，3n kg/m 81.977=ρ，3g1kg/m 65.968=ρ，3g2kg/m 83.971=ρ并联：【双管路各层散热器的进出水温度是相同的，但是循环作用动力相差很大；】第一楼散热器作用压力：()()Pa 6.46792.96181.977381.9gh P g h 11=-⨯⨯==∆-ρρ第二楼散热器作用压力：()()Pa 3.93592.96181.977681.9gh P g h 22=-⨯⨯==∆-ρρ第三楼散热器作用压力：()()Pa 132592.96181.977681.9gh P g h 33=-⨯⨯==∆-ρρ 串联：【单管路各层散热器的循环作用动力是同一个数，但进出水温度越到下层越低】()()()()()()Pa 3.92492.96165.9685.881.965.96883.971681.983.97181.977381.9gH gH gH P g 1g 3g1g22g2n 1h =-⨯⨯+-⨯⨯+-⨯⨯=-+-+=∆-ρρρρρρ3-2 通过水力计算确定习题图 3-2 所示重力循环热水采暖管网的管径。

图中立管Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ各散热器的热负荷与Ⅱ立管相同。

只算 I 、II 立管，其余立管只讲计算方法，不作具体计算，散热器进出水管管长 ，进出水支管均有截止 阀和乙字弯，每根立管和热源进出口设有闸阀。

解:（1）选择最不利环路。

有图3-2可知，最不利环路是通过立管I 的最底层散热器I 1（1800w ）的环路，这个环路从散热器I 1顺序经过○1、○2、○3、○4、○5、○6、进入锅炉，再经管段○7、○8、○9、○10、○11、○12进入散热器I 1。

流体输配管网第三版第三章

32
皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
• 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉 、心、肺、肾等多脏器严重损害 的，全身性疾病，而且不少患者 同时伴有恶性肿瘤。它的1症状表 现如下：
• 1、早期皮肌炎患者，还往往伴 有全身不适症状，如-全身肌肉酸 痛，软弱无力，上楼梯时感觉两 腿费力；举手梳理头发时，举高 手臂很吃力；抬头转头缓慢而费 力。
– 在并联立管的阻力平衡时应计算重力作用
19
3.1.2 闭式液体管网水力计算
液体管网与气体管网水力计算的区别：
■ 主要目的、基本原理和方法相同 ■ 液体与气体的物性参数有显著的差别 ■ 液体与气体管网的工作参数有一定区别 ■ 水力计算使用的计算公式和技术数据不同
◆ 液体管网水力计算的基本公式
■ 沿程阻力：
为了排气，系统的供水干管必须有0.5～1.0%向膨胀水 箱方向上坡度，散热器支管的坡度一般取1%。在重力 循环系统中，水的流速较低，空气能逆着水流方向， 经过供水干管聚集到系统的最高处，通过膨胀水箱排 除。
8
（1）并联管路的水力特征
9
（1）并联管路的水力特征
重力循环双管热水采暖系统的作用压头
第一层: 环路a-S1-b-热源-a
Rm
6.25 108
G2 d5
Pa / m
1 2 lg k 2.51
3.7d Re
0.11 k 68 0.25 d Re
■ k的取值：
■局部阻力 p 2
2
20
液体管网水力计算的主要任务和方法
任务（1） ：已知管网各管段的流量和循环动力， 确定各管段的管径。
方法：压损平均法。预先求出管段的平均比摩阻， 作为选择管径的控制参数。
PaS2b g(h1 h2 )(h g ) Pb热源a

给水管网水力计算方法步骤

给水管网水力计算
1.确定给水管网各管段的管径
给水管道的流速控制范围：
1、对于生活或生产给水管道，一般采用1.0~1.5m/s，不宜大于2.0m/s，当有防噪声要求，且管径小于或等于25mm时，生活给水管道内的流速可采用0.8~1.0m/s；
2、消火栓给水管道的流速不宜大于2.5m/s；
3、其自动喷水灭火系统给水管道的流速不宜大于5m/s，其配水支管在特殊情况下不得大于10m/s。

2.给水系统水压的确定
H=H1+H2+H3+H4
H1——引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压；
H2——引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的沿程与局部阻力水头损失之和；
H3——水表的水头损失；
H4——配水最不利点所需的流出水头。

3.水力计算方法和步骤
1、根据综合因素初定给水方式;
2、根据建筑功能、空间布局及用水点分布情况，布置给水管道，并绘制出给水平面图和轴侧草图；
3、绘制水利计算表格；
4、根据轴侧图选择配水最不利点，确定计算管路；
5、以流量变化处为节点，从配水最不利点开始，进行节点编号，并标注两节点间的计算管段的长度；
6、按建筑的性质选择设计秒流量的计算公式，计算各管道的设计秒流量；
7、根据设计秒流量，考虑流速，查水利计算表进行管网的水利计算，确定管径，并求出给水系统所需压力；
8、校核（H0≥H；H0略＜H ；H0远＜H ）
9、确定非计算管路各管径。

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H2 H1 H4
H3
3.1 闭式液体管网水力特征
流动动力是散热器和锅炉之间的水柱密度差与高 差的乘积。水温95/70℃,每米高差作用压力156Pa. 环路中若积有空气，会形成气塞，阻碍循环，要 重视排气—设置膨胀水箱。如在回水管中，有个 充满回水管断面、高2cm的气泡，产生约192Pa 的反循环力。 重力循环系统中，水流速较低，空气能够逆着水 流方向，由供水干管汇集到系统最高处，通过膨 胀水箱排除。
3.2 闭式液体管网水力计算
并联环路平衡实际上是并联环路的独用管 段平衡，不平衡率±15%以内。P87 作业1：查阅GB50736关于水泵选择与布置 的规定，注意变速与定速风机的选择区别。 作业2:查阅“建筑节能标准”和“水泵”设 备标准关于能效比、耗电输冷（热）比的 规定。
3.2 闭式液体管网水力计算
GL C (t g th )
Q

0.86 Q (t g th )
通过第i（i≥1）层散热器的流量：
0.86(Qi Q3 Qn ) GL t g ti 0.86 Qk
k i n
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt g ti
3.1 闭式液体管网水力特征
流出第i个散热器的水温：
3.1 闭式液体管网水力特征
闭式液体管网水力特征
Pqi P Gi P i
P Gi
g d l c
i j
j
j g H j （ 1 ）
∆Hj:沿管段流动方向起点高程减去终点高程，绝对值； Cj:符号数。当管段流动方向与重力方向一致为正，反之 为负。
3.2 闭式液体管网水力计算
室内采暖管网最大允许的水流速：
GB50736－2012（5.9.13）
室外供热管网最大允许的水流速： 3.5m/s 室内供热、空调水管网的经济比摩阻：
60~120Pa/m.
室外供热管网的经济比摩阻：
主干线：30~70pa/m 支线：<300Pa/m
3.2 闭式液体管网水力计算
任务1 ：已知管网各管段的流量和循环动 力，确定各管段的管径。
方法：压损平均法。预先求出管段的平均比摩阻， 作为选择管径的控制参数。 Pzh R pj l 式中，α为沿程损失占总压力损失的百分数。
3.2 闭式液体管网水力计算
步骤：
根据各管段流量和平均比摩阻，用公式或图表 计算管径，选择接近的标准管径，然后根据流 量和选定管径计算阻力损失，并核算资用动力 和计算阻力的不平衡率是否满足要求。
P i c j (P lj P cj )
j
3.1 闭式液体管网水力特征
重力循环液体管网的工作原理与水力特征
PGi g d l c j j g H j
j i
H4 H3
Pl
忽略管道散热的影响：
g g (h h1 ) g g h1 g h h g h h0 g h h0 g ( h g )h Pl
ti t g
Q
k i
n
k
GL
tg
Q Q
k 1 k i n
n
k
(t g t h )
第i组散 热器上游 全部散热 量。
k
注意：换热器由下向上逆着水流方向编号。
3.1 闭式液体管网水力特征
单管系统的垂直失调
并联环路中各层进出口水温相同，作用动力不 同，越往下越低。 在串联环路中，各层散热器循环作用压力相同， 但进出口水温不相同，越在下层，进水温度越 低。 由于各层散热器的传热系数K随各层散热器平 均计算温差变化，在选择设备时没有考虑这一 点，也会带来各个散热器的散热量达不到设计 要求，引起垂直失调。
3.1 闭式液体管网水力特征
串联系统，各个散热器处于同一环路，循 环动力相同。 需要计算从各个散热器流出的流体的密度, 才可计算串联管路重力循环作用动力。
3.1 闭式液体管网水力特征
散热器进出口水的密度推算。 已知：各散热器的散热量Qj（w）、总供水温度tg、 总回水温度th，按照热平衡关系式推算。 质量流量GL（kg/h）：
PaS1b gh1 ( h g ) Pb 热源a PaS 2b g (h1 h2 )( h g ) Pb 热源a
独用∆Pa-S1-b
a-S2-b
3.1 闭式液体管网水力特征
很明显，并联管路a-S1-b和a-S2-b的动力 不相等。 并联的独用管路的阻力等于各自的作用动 力，故它们之间的流量分配：
Pzh Ph Pf
3.1 闭式液体管网水力特征
作业：完成例3.1（供回水温度改为75℃和 50 ℃ ，每两个散热器间距均改为4.5m）。
3.2 闭式液体管网水力计算
液体管网和气体管网在水力计算的主要目 的、基本原理和方法上是相同的。 只是因为液体的物性参数与气体有显著差 别，液体管网的工作参数也与气体管网有 一定区别，所以二者水力计算使用的计算 公式和技术数据有所不同。
3.2 闭式液体管网水力计算
任务2 ： 已知各管段的流量和管径，确定 管网的需用压力。
方法： 首先利用水力计算表，计算最不利环路各 管段的压力损失，如果不能忽略重力作用，计算 重力作用形成的循环动力。按下式确定管网的需 用压力：
pq pzbL PG, zbL
然后计算其他环路的资用压力，用压损平均法对 各个环路独用管段进行压损平衡。
第3章 液体管网水力特征与水力计算
主要内容：
闭式液体管网水力特征与水力计算 开式液体管网水力特征与水力计算
3.1 闭式液体管网水力特征
任意两个断面之间的能量方程
由于液体密度远大于气体密度，则有：
Pj1 1~2 ( H1 H 2 ) g Pj 2 P 12
位压（水柱压力）大。要注意其对于液体管网运行的影响。 空气渗入会严重影响管内的正常流动，要重视“排气”。
3.1 闭式液体管网水力特征
供暖系统水平管道应有一定坡度，坡向利于排气， 供回水支、干管坡度宜0.003，不得小于0.002， 立管与散热器连接支管，坡度不得小于0.01。 无法保持必要坡度时，局部可无坡敷设，流速不 得小于0.25m/s。 汽水逆向流动的蒸汽管不得小于0.005。 供暖系统管道不得小于DN20。
3.2 闭式液体管网水力计算
任务3：已知各管段的流量，确定各管段的管径和 管网所需的循环作用压力。 方法：首先用假定流速法或控制比摩阻计算最不 利环路。选用经济流速或经济比摩阻，用公式或 图表确定管径，计算各个管段的阻力损失，进而 确定管网循环作用压力。 然后计算其他环路的资用压力，用压损平均法对 各个环路独用管段进行压损平衡。
并联环路平衡实例：
环路①a-S1-b-c-a和环路② a-S2-b-c-a并联。 最不利回路①平衡：动力与 计算阻力平衡 环路① ②平衡： ⑤动力与 ⑤计算阻力平衡
③ c ⑤
④
流程：先计算环路② 动力，再计算⑤动力。
3.2 闭式液体管网水力计算
⑤
③ c
④
⑤动力＝ ②动力 －③阻力 ③ 阻力＝ ①动力－④计算阻力 ⑤动力＝ ②动力 － （①动力－④ 计算阻力）
3.1 闭式液体管网水力特征
3 水在管路中沿途冷却的影响
水温沿循环环路变化，影响各层散热器的进出 口水温和循环动力。由于重力作用形成的循环 动力不大，在确定实际循环动力大小时，必须 考虑。 精确计算：明确密度沿程变化关系式。
3.1 闭式液体管网水力特征
工程中，根据系统供水管路布置状况、楼层高度、 计算冷却中心与加热中心的水平距离等因素,增加 一个考虑水在循环管路中冷却的附加作用压力， 其数值可由供暖设计手册查取。 系统总的重力循环作用动力Δ Pzh为：水冷却产生 的重力作用力Δ Ph +附加作用力Δ Pf
∆Pi:第i个并联循环管路作用动力； ∆PG,i:第i个并联循环管路与最不利环路的共用管 路的阻力。
3.1 闭式液体管网水力特征
2 串联管路的水力特征
环路动力：回水密度不同，回水管分段！
PG g g (h1 h2 ) g 2 h2 g1h1 g g h1 g1h1 g 2 h2 g g h2 gh1 ( 1 g ) gh2 ( 2 g ) gH2 ( 2 g ) gH1 ( 1 2 )
H2 H1
3.1 闭式液体管网水力特征
重力循环作用力计算方法二
g g ( H 2 H 3 ) g g ( H 3 H 4 ) g g ( H 4 H 3 ) g h ( H 3 H 2 ) g h ( H 2 H1 ) g h ( H1 H 2 ) g g ( H 3 H 2 ) g h ( H 3 H 2 ) g ( h g )h Pl
PG ghi ( i g )
i 1 n
n
gHi ( i i 1 )
i 1
3.1 闭式液体管网水力特征
hi为散热器Si与散热器Si-1的垂直距离，i=1 时，h1表示散热器与锅炉垂直距离。 Hi为散热器Si与锅炉的垂直距离。 ρi+1为进入散热器Si中的水的密度，i=N时， ρi+1=ρ g 注意：换热器由下向上逆着水流方向编号。
3.1 闭式液体管网水力特征
双管系统的垂直失调
重直失调：建筑内同一竖向各层房间室温出现 上、下层冷热不均的现象。 原因：各层散热器所在环路的循环作用动力不 同。 解决办法：在设计时正确计算不同环路的循环 动力，采用不同的管道与设备尺寸及调节措施。
3.1 闭式液体管网水力特征
结论：
独用管段阻力与独用管段作用动力平衡。 各并联独用管路动力相同时，其阻力才相等。 并联环路与最不利环路压力关系： 独用管段作用动力Pd＝并联环路作用动力P－ 与最不利环路共用管段阻力Pg