第十二章章 泵、风机与管网系统的匹配.
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第十三章 泵、风机与管网系统的匹配第一节 泵、风机在管网系统中的工作点一、 管网特性曲线 1. 阻力特性如前所述,对于枝状管网,按照管段串、并联关系,可将管网简化为一个管路。
管网中流体的流动阻力与流量之间的关系为式中,S 是管网的总阻抗,与管网的几何尺寸、沿程阻力系数、局部阻力系数、流体密度有关。
当这些因素不变时,S 为常数。
2. 管网特性曲线图13-1 管路系统示意图如图13-1所示的管路,根据能量方程,流体从管路进口1-1断面流至出口2-2断面所需的能量e p 可用下式表示:p gZ v p gZ v p p e ∆ρρρρ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=121112222222 (13-1) 当两断面的动压差值与其它相比较小时,忽略此项,则有:()()21122SQ p p p p gZ p gZ p p st st e +=+=++-+=∆∆ρρ (13-2)式中 st p ——管路出入口两端的压强差,Pa 。
当管网处于稳定运行工况时,st p 与流量无关。
与测压管水头对应的压强差⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+1122Z g p Z g p ρρ 以st p 表示由于枝状管网可以简化为一个管路,因此,(13-2)式也反映了枝状管网的特性,它表明了管网中流体流动所需的能量与流量之间的关系。
将这一关系在以流量为横坐标、压强为纵坐标的直角坐标系中标绘成曲线,即为管网特性曲线,见图13-2。
图13-2 广义管网特性曲线图闭式管网系统,当流体密度不变时,21Z Z =, 21gZ gZ ρρ=,此时若21p p =,则0=st p 。
暖通空调工程中的通风空调管网系统,常常是从大气中吸入空气送入房间,或从房间中吸气后将其排至室外,这类管网系统,也近似有0=st p 。
这时,管网特性曲线方程为:2SQ p p e ==∆ (13-3)图13-3 狭义管网特性曲线图绘制成曲线如图13-3,被称为狭义管网特性曲线,而图13-2则被称为广义特性曲线。
公用设备工程师-专业基础(暖通空调、动力)-工程流体力学及泵与风机-3.8泵与风机与网络系统的匹配[单选题]1.某水泵的性能曲线如图3-8-1所示,则工作点应选在曲线的()。
[20(江南博哥)14年真题]图3-8-1A.1-2区域B.1-2-3区域C.3-4区域D.1-2-3-4区域正确答案:C参考解析:工作点应选稳定工作点。
有些低比转数泵或风机的性能曲线呈驼峰形,如图3-8-2所示。
在这种情形下,泵或风机的性能曲线与管道性能曲线可能会有两个交点,即K和D。
其中,D点为稳定工作点,K点为不稳定工作点,工作点应取在下降段,为图3-8-2中的3—4区域。
当Q大于Q k时,随着Q增加,H增加,压头大于需要,流速加大,流量继续增大,直到D点;当Q小于Q k 时,随着Q减小,H减小,压头小于需要,流速减小,流量继续减小,直到Q=0点,甚至发生回流。
一旦离开K点,便难于再返回,故称K点为非稳定工作点。
如果泵或风机在D点运行,因扰动偏离原工况,在比D点流量大的“1”点处运行时,因机器所提供的扬程小于管网所需的消耗能头,工作点“1”会向D 点移动;反之,如在比D点流量小的“2”点运行,因机器所提供的扬程大于管网所需的消耗能头,“2”点同样会向D点移动。
可见,工况点在D处的平衡是稳定的,称为稳定工作点。
图3-8-2[单选题]2.常用的泵与风机实际能头曲线有三种类型:陡降型、缓降型与驼峰型。
陡降型的泵与风机宜用于下列哪种情况?()[2008年真题]A.流量变化小,能头变化大B.流量变化大,能头变化小C.流量变化小,能头变化小D.流量变化大,能头变化大正确答案:A参考解析:陡降型性能曲线的泵或风机宜用于流量变化较小而压头(能头)变化较大的情况;平坦型性能曲线的泵或风机宜用于流量变化大而要求压头变化不大的情况;驼峰型性能曲线的泵或风机可能出现不稳定工况,这种不稳定工况是应避免的。
[单选题]3.在系统阻力经常发生波动的系统中应选用具有什么Q-H型性能曲线的风机()。
泵与风机的并联,串联工作原理探讨和风机是工业中常用的气体分解设备,它们可以利用机械能或电能将气体分解成混合气体。
泵和风机的主要特点在于高效率、高灵敏度和可调性,并有着良好的通用性、耐久性、可靠性和可控性。
由于它们的灵敏性,可以用来控制传动机构的工作载荷,这也是它们在日常工作中得到广泛应用的原因之一。
泵和风机的另一个重要的应用就是它们能够提供给系统流体循环的压力。
泵和风机可分为串联和并联工作模式。
一、泵与风机的并联工作原理联工作的原理是通过加压后的流体压力平均分配到每一系统,使每个系统都能获得充足的压力。
在并联工作模式中,同一个压力源把气体压力分配到多个系统。
泵和风机组合在一起,可以提供给每一系统需要的压力平均分布,并且可以满足每一系统最大的需求。
二、泵与风机的串联工作原理串联工作模式是连续利用多台泵和风机,最终能满足系统压力的要求。
在这种模式下,多台泵和风机的输出力量将联合起来,以达到最终的输出压力。
串联工作的方式有利于把每一台泵和风机的工作负荷平均分到多个系统,从而提高效率,节约能源,降低设备及系统的维护成本。
通常,多台泵和风机需要同时工作在同一个系统,以共同提供系统所需的压力。
三、泵与风机的并联与串联的比较联工作模式和串联工作模式在设备容量投资、系统负荷、系统安全性和过载能力等方面有显著的差别。
并联工作模式的优点在于可以有效地提高系统的灵活性,并可以充分考虑每个系统的实际需求,从而降低系统的运行成本。
而串联工作模式在节能方面有明显的优势,可以有效地降低系统的能耗,提高设备的工作效率。
四、结论之,泵和风机的并联和串联工作模式都有着自己的优势和缺点,因此要根据实际的需要和情况,灵活地用这两种工作模式配合使用。
另外,在安装、调试和使用这两种工作模式时,也应当注意一些要点,以确保设备和系统正常运行。
泵与风机与网络系统的匹配(总分:57.00,做题时间:90分钟)一、(总题数:57,分数:57.00)1.水泵抽水系统的吸水管路如图所示,d1=250mm,l1=20m,h吸=3m;压水管路d2=200mm,l2=260m,h压=17m;沿程阻力系数λ均为0.03,局部阻力系数ξ进口=3,ξ弯头=0.2,ξ阀门=0.5,水泵扬程H=23.54m,流量Q=( )。
A.4.75L/s B.9.50L/s C.40L/s D.95L/s(分数:1.00)A.B.C. √D.解析:2.在水泵的进出口断面1和2处安装比压计(如图),读得汞液面的高差△h=120mm,那么经过水泵后,液体压强增加了( )。
A.7.98kN/m2 B.9.8kN/m2C.14.8kN/m2 D.15.96kN/m2(分数:1.00)A.B.C. √D.解析:3.关于热能动力方案设计说明书内容错误的是( )。
A.热源概况 B.供热范围C.供热方 D.供热量详细计算表(分数:1.00)A.B.C.D. √解析:4.泵轴与泵壳之间的轴封装置为( )。
A.盖填料装置(填料函) B.减漏装置C.承磨装置 D.润滑装置(分数:1.00)A.B. √C.D.解析:5.混流泵的工作原理是介于离心泵和轴流泵之间的一种过渡形式,在工作过程中既产生离心力又产生( )。
A.惯性力 B.升力 C.动力 D.冲击力(分数:1.00)A.B. √C.D.解析:6.水流从吸水管沿着泵轴的方向以绝对速度进入水泵叶轮。
自( )处流入,液体质点在进入叶轮后,就经历着一种复合圆周运动。
A.水泵进口 B.叶轮进口 C.吸水管进口 D.真空表进口(分数:1.00)A.B. √C.D.解析:7.离心泵机组安装顺序一般为:按施工图放样→基础浇灌→( )→安装水泵→安电动机→安装管路。
A.底板安装 B.基础抹灰C.确定预留孔尺寸 D.确定位置及标高(分数:1.00)A. √B.C.D.解析:8.封闭式叶轮是具有两个盖板的叶轮,如单吸式、双吸式叶轮。