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第一章1-1 认真观察1~3个不同类型的流体输配管网，绘制出管网系统轴测图。
结合第1章学习的知识，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？答：选取教材中3个系统图分析如下表：1-2 绘制自己居住建筑的给排水管网系统图。
答：参考给水及排水系统图如图1-6、1-7所示。
图1-6 学生宿舍给水系统图（参考）图1-7 学生宿舍排水系统图（参考）1-3 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。
第二节重力（自然)循环双管供暖系统管路水力计算方法和例题如前所述，重力循环双管供暖系统通过散热器环路的循环作用压力的计算公式为()zh f h g f Pa (4-36)P P P gH Pρρ∆=∆+∆=-+∆式中ΔP——重力循环系统中，水在散热器内冷却所产生的作用压力，Pa；g——重力加速度，g=9.81m/s2；H——所计算的散热器中心与锅炉中心的高差，m；Ρg、ρh——供水和回水密度，kg/m3；ΔP f——水在循环环路中冷却的附加作用压力，Pa。
应注意：通过不同立管和楼层的循环环路的附加作用压力ΔPf值是不同的，应按附录3-2选定。
重力循环异程式双管系统的最不利循环环路是通过最远立管底层散热器的循环环路，计算应由此开始。
【例题4-1】确定重力循环双管热水供暖系统管路的管径（图4-7）。
热媒参数：供水温度t’g=95℃。
锅炉中心距底层散热器中心距离为3m，层高为3m。
每组散热器的供水支管上有一截止阀。
图4-7例题4-1的管路设计图【解】图4-7为该系统两个支路中的一个之路。
图上小圆圈的数字表示管段号。
圆圈旁的数字：上行表示管段热负荷（W），下行表示管段长度（m）。
散热器内的数字表示其热负荷（W）。
罗马字表示立管编号。
计算步骤：1.选择最不利环路。
由图4-7可见，最不利环路是通过立管Ⅰ的最底层散器Ⅰ1（1500W）的环路。
这个环路从散热器Ⅰ1经过管段①、②、③、④、⑤、⑥，进入锅炉，再经管段⑦、⑧、⑨、⑩、⑾、⑿、⒀、⒁进入散热器Ⅰ1。
2.计算通过最不利环路散热器Ⅰ1的作用压力ΔP’Ⅱ。
根据式（4-36）()'I1h g f PaP gH P ρρ∆=-+∆根据图中已知条件：立管Ⅰ距锅炉的水平距离在30~50m 范围内，下层散热器中心距锅炉中心的垂直高度小于15m 。
因此，查附录3-2，得ΔP f =350Pa 。
根据供回水温度，查附录3-1，得ρh=977.81kg/m 3，ρg=961.92kg/m 3。
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，℃。
第四章室内热水供暖系统的水力计算第一节热水供暖系统管路水力计算的基本原理一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式ΔP＝ΔPy +ΔPi＝R l+ΔP i Pa二、当量局部阻力法和当量长度法第二节重力循环双管系统管路水力计算方法第三节机械循环单管热水供暖系统管路的水力计算方法机械循环系统的作用半径大，其室内热水供暖系统的总压力损失一般约为10-20kPa，对水平式或较大型的系统，可达20一50kPa。
进行水力计算时，机械循环室内热水供暖系统多根据入口处的资用循环压力，按最不利循环环路的平均比摩阻来选用该环路各管段的管径。
当入口处资用压力较高时,管道流速和系统实际总压力损失可相应提高.在实际工程设计中,最不利循环环路常用控制值的方法,按=60—120Pa/m选取管径.剩余的资用循环压力，由入口处的调压装置节流。
在机械循环系统中，循环压力主要是由水泵提供，同时也存在着重力循环作用压力。
对机械循环双管系统，水在各层散热器冷却所形成的重力循环作用压力不相等,在进行各立管散热器并联环路的水力计算时，应计算在内，不可忽略.对机械循环单管系统,如建筑物各部分层数相同时,每根立管所产生的重力循环作用压力近似相等，可忽略不计；计算步骤1．进行管段编号2．确定最不利环路3．计算最不利环路各管段的管径4．确定其他立管的管径，计算阻力不平衡率在允许值±15%范围之内。
防止或减轻系统的水平失调现象的方法。
(1)供、回水干管采用同程式布置；（2)仍采用异程式系统，但采用“不等温降”方法进行水力计算；(3)仍采用异程式系统,采用首先计算最近立管环路的方法。
第四节机械循环同程式热水供暖系统管路的水力计算方法1.首先计算通过最远立管的环路.确定出供水干管各个管段、立管Ⅴ和回水总干管的管径及其压力损失.2。
用同样方法,计算通过最近立管的环路，从而确定出立管、回水干管各管段的管径及其压力损失。
3.求并联环路立管和立管的压力损失不平衡率,使其不平衡率在±5%以内。
表1 系统最不利环路水力计算表
表2 总供回水干管水力计算表
表3 分支1供回水干管水力计算表
表4 分支1立管1供回水立管水力计算表
表5 分支1立管2供回水立管水力计算表
表6 分支1立管3供回水立管水力计算表
表7 分支1立管4供回水立管水力计算表
表8 分支1立管5供回水立管水力计算表
表9 分支2供回水干管水力计算表
表10 分支2立管1供回水立管水力计算表
表11 分支2立管2供回水立管水力计算表
表12 分支2立管3供回水立管水力计算表
表13 分支2立管4供回水立管水力计算表
表14 分支2立管5供回水立管水力计算表
表15 分支2立管6供回水立管水力计算表。
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 。
建筑给水系统多分支管路最不利配水点的水力试算确定方法成都航空职业技术学院建筑工程系叶巧云摘要:最不利配水点的确定是建筑给水系统设计的重要步骤,本文通过理论和实例分析,总结了多分支管路最不利配水点的试算确定方法及需要注意的问题。
关键词:多分支管路最不利配水点给水方式水力计算试算11问题的提出建筑给水系统水力计算的目的在于合理确定给水管网各管段的管径,并校核其通过设计秒流时,室外市政管网水压是否满足室内给水管网所需水压;若室外管网水压不能满足室内管网所需水压时,须确定高位水箱安装高度及选定相应加压装置。
按照5建筑给水排水设计规范6第21613条的要求,无论给水系统是采取利用室外管网水压的直接给水方式,还是选用水箱或水泵加压的给水方式,水力计算都必须满足室内给水管网中最不利点所需水压。
要进行室内管网水力计算并满足水力计算的要求,首先要确定给水系统最不利配水点的位置及相应的计算管路。
最不利配水点,一般认为是系统中的最高最远点,其所需的供水压力最大,也即整个给水系统所需水压。
21理论分析以建筑内上行下给式给水系统为例(如图1所示),可知系统所需水压可根据下式计算确定。
H=H1+H2+H3+H4式中H)建筑内给水系统所需总水压,自室外引入管起点轴线算起,mH2O;H1)最不利配水点与室外引入管的标高差, mH2O;H2)计算管路的水头损失,mH2O;H3)水流通过水表的水头损失,mH2O;H4)计算管路最不利配水点的流出水头, mH2O。
从以上讨论可看出最不利配水点也称为给水系统的控制点,换句话说,只要最不利配水点达到所需水压,系统中其它所有点的供水压都将得到保证。
如何确定最不利配水点是室内给水管网水力计算中一个至关重要的问题。
对于一些管网,最不利配水点是显而易见的,无需计算确定,而对于一些较复杂的管网,尤其是有几个分支的管路,每一支管上用水器具又不相同,凭直观是很难准确判断出最不利配水点的位置及计算管路。
