5-4 环状管网水力计算
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环状管网水力环状管网水力计算计算前述水力计算基础工作完成后,环状网设计还需哪些计算?★★★回顾求管段的设计流量(也即管段计算流量)的流程:管网总供水量管网总供水量Q Q各个大用户的集中流量之和Σq各段干管长度之和ΣL比流量qs 沿线流量q l折算部分集中集中流量流量节点流量qi管段计算流量q ij枝状网时,各管段的设计流量是唯一确定的(准确的)环状网时,各管段的满足一定的关系,但不能准确确定,只能粗略的预估(初步大致分配)。
环状管网水力计算全过程管网总供水量管网总供水量Q Q各个大用户的集中流量之和Σq各段干管长度之和ΣL比流量qs 沿线流量ql折算部分集中集中流量流量节点流量qi初步分配的非准确的管段计算流量q ij二泵扬程、水塔高度寻找控制点寻找控制点C C准确的管段水头损失准确的管段计算流量管网平差水厂供来100L/sq A=30L/sq C=50L/sq B=20L/s123-100+30+q 1-2+q 1-3=0……①-q 1-2+20+q 2-3=0……②q1-2、q1-3、q2-3这几个流量的准确值,还需满足什么关系?环的能量方程:Z1+H1-s 1-2q 1-2-s 2-3q 2-3=Z1+H1-s 1-3q 1-31.8521.8521.85255%30%10%5%水厂供来100L/sq A=30L/sq C=50L/sq B=20L/s123-100+30+q 1-2+q 1-3=0……①-q 1-2+20+q 2-3=0……②-s 1-2q 1-2-s 2-3q 2-3+s 1-3q 1-3=0……③接下来要来求解这个方程组的数学方法,即为平差。
或者说,求得这3个管段设计流量的准确值的过程,即为平差。
1.852 1.852 1.85255%30%10%5%水厂供来100L/sq A=30L/sq C=50L/sq B=20L/s123-100+30+q 1-2+q 1-3=0……①-q 1-2+20+q 2-3=0……②-s 1-2q 1-2-s 2-3q 2-3+s 1-3q 1-3=0……③1、这个方程组叫“环方程组”,以“管段设计流量”为未知数。
一、管路水力计算的基本原理1、一般管段中水的质量流量G,kg/h,为已知。
根据G查询热水采暖系统管道水力计算表,查表确定比摩阻R后,该管段的沿程压力损失P y=Rl就可以确定出来。
局部压力损失按下式计算(1)Σξ--------表示管段的局部阻力系数之和,查表可知。
可求得各个管段的总压力损失(2)2、也可利用当量阻力法求总压力损失:当量阻力法是在实际工程中的一种简化计算方法。
基本原理是将管段的沿程损失折合为局部损失来计算,即(3)(4)式中ξd ——当量局部阻力系数。
计算管段的总压力损失ΔP可写成(5)令ξzh = ξd +Σξ式中ξzh|——管段的这算阻力系数(6)又(7)则(8)设管段的总压力损失(9)各种不同管径的A值和λ/d值及ξzh可查表。
根据公式(9)编制水力计算表。
3、当量长度法当量长度法是将局部损失折算成沿程损失来计算的一种简化计算方法,也就是假设某一管段的局部压力损失恰好等于长度为l d的某段管段的沿程损失,即(10)式中l d为管段中局部阻力的当量长度,m。
管段的总压力损失ΔP可写成ΔP = P y+ P j = Rl + Rl d = Rl z h (11)式中l z h为管段的折算长度,m。
当量长度法一般多用于室外供热管路的水力计算上。
二、热水采暖系统水力计算的方法1、热水采暖系统水力计算的任务a、已知各管段的流量和循环作用压力,确定各管段管径。
常用于工程设计。
b、已知各管段的流量和管径,确定系统所需的循环作用压力。
常用于校核计算。
c、已知各管段管径和该管段的允许压降,确定该管段的流量。
常用于校核计算。
2、等温降法水力计算方法2-1 最不利环路计算(1)最不利环路的选择确定采暖系统是由各循环环路所组成的,所谓最不利环路,就是允许平均比摩阻最小的一个环路。
可通过分析比较确定,对于机械循环异程式系统,最不利环路一般就是环路总长度最长的一个环路。
(2)根据已知温降,计算各管段流量式中Q——各计算管段的热负荷,W;t g——系统的设计供水温度,℃;t g——系统的设计回水温度,℃。
浅析环状供水管网水力计算的Excel算法【论文摘要】环状供水管网属于复杂供水管网,其水力计算过程比树状管网复杂得多,但供水的可靠性也较后者高,而且可以大大减轻水击对管道系统产生的危害,因此,在大、中型供水工程中采用较多。
本文介绍了环状供水管网水力计算方法、步骤以及特点,并对两种方法进行了对比分析。
【关键词】供水管网水力计算经济流速流量模数一、水力计算方法综述环状管网的设计,应根据用水的要求及地形条件布置管网,确定各管段长度及各节点需要向外供应的流量,然后进行计算。
树状管网只要知道各节点的供水量便可定出各管段的流量,并由此确定出相应的管径和水头损失(根据经济流速);而对于环状管网来说,虽然各节点的流量也已知,但各管段中的流量却无法一次确定下来,甚至管段中水流的方向都无法一下子确定下来,如管段中的流量定不下来,那么,与其相应的管径、水头损失也就不能确定。
如图1所示,水从节点1流入,又分别流入管段1-2和1-4,两管段的流量分配一时难以确定,各管段中的水流方向也是假设的。
同时,管径又直接影响管道的水头损失和过水能力,它们之间是相互影响、相互制约的,要直接求解这类问题比较困难,因此,在工程设计中,常采用渐近分析法求解,渐近分析法可分为传统的手工算法和excel算法两种。
不管采用哪种方法计算,环状管网中的水流都具有以下两个基本特点:图1不同的管线所计算的水头损失必然相等。
在进行闭合环路的计算时,规定顺时针方向计算的水头损失为正,如a环中的hf1-2和hf2-4;逆时针方向计算的水头损失为负,如b环中的hf2-4和hf4-3,沿同一方向转一周,计算的水头损失之和应为零,即hfi=0二、环状管网的渐近分析法(手工算法)。
有一管系如图1所示,在管网中取闭合环路1-2-4-1(a环)进行分析。
流入节点1的流量q可沿两个方向流动,一支沿1-2方向流动,假设流量为q1-2;另一支沿1-4方向流动,假设流量为q1-4,q1-2+q1-4= q1=80l/s。