空调水管水力计算

Summary of work performed during the quarter considered important and convering what was learned from these experiences, including as necessary examples of detailed analysis or the presentation of a particular aspect of the training undertaken during the period.Engineering Supervisor Comments: 管道的阻力计算流体在管内流动时，由于其黏性剪切力及涡流的存在，不可避免的会消耗一定的机械能，这种机械能的消耗不仅包括了流体流经直管段的沿程阻力，还包括了因流体运动方向改变而引起的局部阻力。

一、阻力的基本知识(一)沿程阻力流体流经一定管径的直管时，由于流体内摩擦力而产生的阻力，阻力的大小与路程长度成正比的叫做沿程阻力。

流体在水平等径管中稳定流动时，阻力损失表现为压力降低，即h f=p1−P2ρg =∆pγ(1-1)式中λ——摩擦系数，它与流体的性质、流速、流态以及管道的粗糙度有关。

与雷诺数Re和管壁粗糙度ε有关，可实验测定，也可计算得出。

影响阻力损失的因素很多，比如流体的密度ρ及黏度μ；管径d，管长l，管壁粗糙度ε；流体的流速u等。

利用公式可表示为：∆p=f(d,l,μ,ρ,u,ε) (1-2)利用这些因素之间的关系，可以将公式(1-1)变成：h f=∆pγ=λldu,2g(1-3)该公式的特点是将求阻力损失问题转化为求无量纲阻力系数问题，比较方便。

同时将沿程损失表达为流速水头的倍数形式比较恰当。

因此，该公式适用于计算各种流态下的管道沿程阻力。

流体为层流时，λ=64/Re；湍流时λ是Re及相对粗糙度的函数，由实验或查表得到。

2.3.1.4 并联管路旳阻力平衡
为了确保各管路到达预期旳风量，使并联支管 旳计算阻力相等，称为并联管路阻力平衡。对
一般旳通风系统，两支管旳计算阻力差应不超 出15%；含尘风管应不超出10%。若过上述要 求，采用下述措施进行阻力平衡。
（1）调整支管管径
这种措施经过变化支管管径来调整支管阻力， 到达阻力平衡。调整后旳管径按下式计算：
上述公式表白，管网中任一管段旳有关参数变
化，都会引起整个管网特征曲线旳变化，从
而变化管网总流量和管段旳流量分配，这决
定了管网调整旳复杂性。进一步从理论上能
够证明，
管网设计时不作好阻力平衡，完全依托阀门
调整流量旳作法难以奏效，尤其是并联管路 较多旳管网。
取得管网特征曲线后即可结合动力设备（风 机）旳性能曲线匹配动力设备，详细匹配措 施在第7章简介。
Rm Kt Rm0
Pa/m
(2-3-8)
Kt KV 0.25
Kt—管壁粗糙度修正系数； K---管壁粗糙度，mm。 V---管内空气流速，m/s。
(2-3-9)
矩形风管摩阻按当量直径计算单位长度摩擦
阻力。分流速当量直径和流量当量直径两种。
1）流速当量直径
假设某一圆形风管中旳空气与矩形风管中旳 空气流速相等，而且两者旳单位长度摩阻力 也相等，则该圆管旳 直径就称为流速当量直 径，以DV表达。据此定义可推得为：
2.3.1.3 风管局部阻力计算
首先拟定局部阻力系数 和它相应旳特征速 度V ，然后代入（2-2-3）式计算局部阻力。
各种局部阻力系数 通常查设计手册等拟定。 各种设备旳局部阻力或局部阻力系数，由设 备生产厂提供。
各管段摩擦阻力和局部阻力之和即为该管段 旳阻力。各管段阻力计算完毕后，应进行并 联管路旳阻力平衡，以保证明际流量分配满 足要求。

2.70
0.5
39.1
2.70
3.3
46.0
2.70
0.5
53.4
2.70
3.6
61.4 3.50
0.5
70.0 3.50
3.6
79.1 3.50
0.5
90.7 21.40
2.4
169.6 20.70
37
169.6 22.40 8.35
169.6 24.40 14.01
39.3 3.50
3.3
55.6 4.50
15.2 DN80
96330 1
96330 5
16.6 DN100
104475 1
104475 5
18.0 DN100
114225 1
114225 5
19.6 DN100
122370 1
122370 5
21.0 DN100
132120 1
132120 5
22.7 DN100
140265 1
140265 5
199658 1
199658 5
34.3 DN100
199658 1
199658 5
34.3 DN100
199658 1
199658 5
34.3 DN100
199658 1
199658 5
34.3 DN125
199658 1
199658 5
34.3 DN150
199658 1
199658 5
34.3 DN200
24.1 DN100
150015 1
150015 5
25.8 DN100
158160 1
158160 5

5.2.0 空调冷热水和冷却水管道水力计算表说明
1 电算表编制说明
1.1 空调冷水和冷却水系统管道沿程阻力采用海澄－威廉公式：
Pm 105 Ch
1.85
dj
4.87
qg
1.85
L （1.1.1）
式中 △Pm——计算管段的沿程水头损失（kPa） ； dj——钢管计算内径（m） ，按本院技术措施表 A.1.1-2 编制取值； 3 qg——流量（m /s）,根据冷热量和供回水温差计算确定； L——计算管段的长度（m） ； Ch——海澄－威廉系数，闭式系统取 Ch＝120,开式系统取 Ch＝100。 1.2 四管制空调热水的沿程损失采用以下计算公式：
Pm L
v2
dj 2
（1.2.1）
式中 △Pm ——计算管段的沿程水头损失（Pa） ； L ——计算管段长度（m） ； λ ——管段的摩擦阻力系数； dj ——水管计算内径（m） ，按本院技术措施表 A.1.1-2～A.1.1-9 编制取值； 3 ρ ——流体的密度（kg/m ）,水的密度按本院技术措施表 A.2.3 编制取值； 。 v ——流体在管内的流速，根据水量、管径计算确定（m/s） 1.3 管道摩擦阻力系数λ 采用钢管的空调热水管道摩擦阻力系数λ 采用以下计算公式： 1） 层流区（Re≤2000）
3
表1
冷却塔类型 H2（MPa）
冷却塔布水管处所需自由水头 H2
喷射式冷却塔 0.1～0.2 横流式冷却塔 ≤0.05 0.1
配置旋转布水器的逆流式冷却塔
2 各工作表适用范围 2.1 表 1 适用于采用钢管的闭式或开式空调冷冻水系统（闭式、开式系统对应的海澄-威廉系数 Ch 值分别为 120,100） ，下列系统也可参考采用： 1) 冷热水合用的空调双管系统，按表 1 进行夏季冷水水力计算并确定管径，冬季热水总 阻力可按表 4-4 进行估算。 2) 水环热泵水系统按夏季冷水工况采用表 1 计算。 2.2 表 2 适用于采用钢管的开式或闭式冷却水系统， （闭式、开式系统对应的海澄-威廉系数 Ch 值 分别为 120,100） ，租户冷却水系统的二次水等，也可采用表 2 计算，由设计人对计算表格式进行 必要的增删。 2.3 表 3 适用于四管制的闭式空调热水系统。 2.4 表 4 适用于空调冷冻水系统、空调热水系统、空调冷却水系统水泵扬程的计算，计算方法及公 式详“0.1 设备专业常用计算内容和方法汇总”6.5 节。 2.5 表 5 适用于冷凝水管径计算。 3 电算表使用说明 3.1 表中蓝底填充单元格内为必须输入的已知数据； 字体为蓝色的格表示其中数据使用者可以根据实际情况修改，其中管道局部阻力系数或当量 长度根据院技术措施填写，计算人可自行增加局部阻力种类，需修改“阻力系数和”或“当量长 度和”项计算公式。 字体为粉色的单元格为中间计算结果，一般情况下使用者不必改动； 红色斜体字为最终计算结果。 3.2 计算、参数宏表为计算使用的参数或编制的计算函数，如无特殊需要一般不要改动。 3.3 表中空调末端和自控阀等阻力应根据生产厂提供的数据输入。 3.4 表 1~3 管道阻力计算仅计算到分集水器，水泵扬程计算在表 4，冷水机组蒸发器、冷凝器、热 交换器、冷却塔等设备的阻力应根据生产厂提供的数据输入，估算时可参考“参数”工作表中的 设备压力损失参考值。 3.5 实际工程中管道分支情况与示例计算表不同时，计算人应修改各并联环路“不平衡率”项计 算公式。

不平衡百分率为
P3,4,5,6 P11,12 100 % P3,4,5,6
局部阻力统计表
管段号
局部阻力 部件名称 及个数
局部阻力 当量长度
备注
说明 电动二通阀记在风机盘管的回水支管上 风机盘管进出水管上需设起关闭作用的阀门 风机盘管水侧阻力只能计算一次，记在进水管上或出水管上
风机盘管进水管入口前需设过滤器，沿水流方向设在阀门之后 三通管件的局部阻力算在小流量管段上
空调水系统的水力平衡应符合下列要求： 1． 应通过系统布置和管径选择，减少并联环路之间的压力损失值 2． 因温差引起的重力水头，计算中可忽略不计 3． 当异程式系统并联环路的计算不平衡率大于15%时，应设置必要的流量调节或水力平衡装置
相关的计算公式与说明
流量 G Q 1.163t
m3 / h
t 冷冻水供回水温差
不平衡率 Pz P 100% Pz Pz 资用压力（与最不利环路上与计算
P－－计算管路压力损失
方法
qs Hi
G 0.1
~
0.3
由比摩阻计算公式
d（i 估算管径）
取定管径后，计算 H i
qs
di
G
由比摩阻计算公式
Hi
45 3
11 12 2
3 6
2 7
采用比摩阻法）
路水力计算表） 通风与空气调节设计规范》）
100
1
接分水器
8 接集水器
摩擦阻力 py 损失
（Pa）
局部阻力 当量长度 Lj（m）
风机盘管
局部阻力 局部阻力 总阻力损 pj损失 及电动二 失p （Pa） 通阀阻力 （Pa）
pFCU
力损失为
Pa 流量为

8.5 空调水系统的水力计算
空调冷冻水系统的水ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ计算
空调冷冻水系统的水力计算方法与步骤：

通常按推荐的流速或比摩阻确定管径 计算最不利环路阻力损失 然后进行并联环路的阻力平衡 确定系统总阻力 结合水泵特性曲线选择水泵型号
由于空调冷冻水系统供回水温差小，末端换热盘管阻力大，在计算系统总循 环阻力时，可以不计供回水密度引起的作用压力；在并联环路平衡时，一般 也可忽略不计。
空调冷冻水系统一般一般为闭式系统，泵的流量按空调系统夏季最大计算冷负 荷确定，即
qm

c t
8.5 空调水系统的水力计算
空调冷冻水系统的水力计算
2. 空调冷冻水循环水泵的选择
泵的扬程应能克服冷冻水系统最不利环路的总阻力（包括用冷设备、产冷设备、 管道、阀门等阻力）
沿程
8.5 空调水系统的水力计算
8.5 空调水系统的水力计算
空调冷冻水系统的水力计算
【例题】如下图所示的空调冷冻水二次泵循环系统(一级循环略去)，此系统计 算冷负荷为48.8kW，冷冻水供水温度为7 ℃ ，回水温度为12 ℃ ，空调机组 表冷器水侧阻力为50kPa，各管段的长度见表3-20，求各管段的管径及二次
水泵的流量和扬程。
8.5 空调水系统的水力计算
空调冷冻水系统的水力计算
1. 管径的确定
空调水系统的管内流速按下表9-6推荐值采用，或依据表9-7根据流量确定管径。
8.5 空调水系统的水力计算
空调冷冻水系统的水力计算
8-8
1. 管径的确定
8.5 空调水系统的水力计算
空调冷冻水系统的水力计算
2. 空调冷冻水循环水泵的选择
A
B

比摩阻 摩擦阻力 R H=R*L
闸阀
局部阻力名称及当量长度(L')
当量长 度和
局部阻 空调器 力 阻力
自控阀阻力
管段总阻力
弯头
直通三通 分合流三通 ∑L' Z=R*L' Z1
Z2
H+Z+Z1+Z2
Pa/m Pa 个数 当量 个数 当量 个数 当量 个数 当量 m
Pa Pa
Pa
Pa
185.2 1111.1 2 0.5 0 0.8 2 1.5 0 0.7 4 740.7 26000
环路阻力叠 加
不平衡率
Pa
%
27624.6
29443.2
31987.5
32737.7
36119.3
37993.7
40512.1
43275.4
46850.1
备注
供水温度： 7.0 ℃
环路编号
冷负荷 FC冷量 管段名
kw 称编号 Q
W
3.26 1
3260
3.26 2
6520
3.26 3
9780
22.4 4 32180
0
27851.8
53.0 477.431 2 0.5 0 1.2 2 2.4 0 1.1 5.8 307.7 0
0
785.1
112.4 438.383 2 0.5 0 1.2 2 2.4 0 1.1 5.8 652.0 0
0
1090.3
149.9 299.793 2 0.9 0 1.8 2 3.7 0 1.7 9.2 1379.0 0
1
0
3 2 6.4 0 2.7 14.8 2065.5 0

选泵时水泵的流量与扬程均要乘以安全系数选泵时水泵的流量与扬程均要乘以安全系数85空调水系统的水力计算??空调冷冻水系统的水力计算例题如下图所示的空调冷冻水二次泵循环系统一级循环略去此系统计算冷负荷为此系统计算冷负荷为488kw冷冻水供水温度为7回水温度为12空调机组表冷器水侧阻力为空调机组表冷器水侧阻力为50kpa各管段的长度见表320求各管段的管径及二次水泵的流量和扬程
空调冷冻水系统的水力计算
2. 空调冷冻水循环水泵的选择
空调冷冻水系统一般一般为闭式系统，泵的流量按空调系统夏季最大计算冷负 荷确定，即
qm
c
t
精选2021版课件
4
8.5 空调水系统的水力计算
空调冷冻水系统的水力计算
2. 空调冷冻水循环水泵的选择
泵的扬程应能克服冷冻水系统最不利环路的总阻力（包括用冷设备、产冷设备、 管道、阀门等阻力）
8.5 空调水系统的水力计算
空调冷冻水系统的水力计算
空调冷冻水系统的水力计算方法与步骤：
✓ 通常按推荐的流速或比摩阻确定管径 ✓ 计算最不利环路阻力损失 ✓ 然后进行并联环路的阻力平衡 ✓ 确定系统总阻力 ✓ 结合水泵特性曲线选择水泵型号
由于空调冷冻水系统供回水温差小，末端换热盘管阻力大，在计算系统总循 环阻力时，可以不计供回水密度引起的作用压力；在并联环路平衡时，一般 也可忽略不计。
沿程
精选2021版课件
5
8.5 空调2. 空调冷冻水循环水泵的选择
当空调冷冻水系统为二次泵系统时，泵的选择：
（1）一次泵
✓ 泵的流量等于冷水机组蒸发器的额定流量。
✓ 泵的扬程为克服一次环路的总阻力损失。
✓ 一次泵台数与冷水机组相同
选泵时，
（2）二次泵

空调冷冻水和冷却水循环系统水力计算简便方法Ξλρv 2放入大气.水系统管路水力计算是系统正确设计和优化的基础.糙度有关 ,即λ = f ( Re , K/ d)式中 : Re —雷诺数, Re = vd/ν =ρvd/μ;ν—水的运动粘滞系数 , m 2/ s ; 1 空调水循环管路水力计算的原理水管路将流量和管径不变的一段管路称为一个l ρv p y =λ = R (1可采用柯列勃洛克公式3和阿里特苏里公式中 :p y —计算管段沿程阻力损失 , Pa ;λ—沿程阻力系数 ,无因次量 ; 1 2 51 l —直管段长度 , m ;供吸压冷第 20卷第 3期 2004年 9月北京建筑工程学院学报Journal of B eijing Institu te of Civil Eng. and ArchitectureVol. 20 No. 3 Sep . 2004文章编号 :1004 - 6011 (2004) 03 - 0001 - 07空调冷冻水和冷却水循环系统水力计算简便方法许淑惠 , 罗文斌(城市建设工程系 ,北京 100044)摘要:根据空调水系统的计算原理,在不同管径下按不同流量把空调冷冻水和冷却水管路水力计算中的比摩阻绘制成计算表 ,应用该计算表能快速、准确、方便进行空调水系统管路水力计算;采用具体实例,说明空调水系统管路水力计算简便方法. 关键词:冷冻水;冷却水;水力计算中图分类号 : TU83 文献标识码 :A一个完整的中央空调系统有三大部分组成 , 即ρ—水密度 , kg/ m 3 ;冷热源、热与供冷管网、空调用户系统.空调水系 v —水速度 , m/ s ;统包括冷冻水系统和冷却水系统.冷冻水系统是把 R —单位长度沿程阻力损失,又称比摩阻, 冷热源产生的冷或热量通过管网输送到空调用户的 Pa/ m .冷水管采用钢管或镀锌管时 ,比摩阻一系统 ;冷却水系统是整个空调系统的重要组成部分 , 般为 100 Pa/ m ～ 400 Pa/ m ,最常用的为他以水作为冷却剂将冷凝器、收器、压缩机放出的 250 Pa/ m . 热量转移到冷却设备 (冷却塔、却水池等)中 ,最后 R = (2)d 2沿程阻力系数λ与流体的流态和管壁的相对粗空调水系统的管路水力计算是在已知水流量和推荐流速下,确定水管管径,计算水在管路中流动的沿程阻力损失和局部阻力损失 ,确定水泵的扬程和流量.μ—水的动力粘滞系数 , Pa ?s ; K —管壁的当量糙粒高度 , m ;空调冷冻水闭式系统管路 K = 0. 2 mm ,开式系统管路 K = 0. 5 mm ;空调冷却水系统管路 K = 0. 5 mm.空调水循环管路 ,管道设计中采用较低水流速 , 计算管段 ,计算管段沿程阻力损失 ,即流动状态一般处于紊流过渡区内 ,沿程阻力系数λ 2d 2进行计算 ,即= - 2 lg ( + ) (3) λ 3. 7 d Re λd —管道直径, m ;λ = 0. 11 ( K + 68 ) 0. 25 (4)d Re收稿日期 :2004 - 09 - 22基金项目 :建设部计划科技项目 (032111)作者简介 :许淑惠 (1966年—) ,女 ,工学硕士 ,副教授 ,热工流体教研室.112 沿程阻力损失计算表3 600ρπd 900ρπd 2式中 : q m —管段中的水质量流量 , kg/ h ;详见表 1和表 2.λ q m R = 6. 25×10(6)流不不 2北京建筑工程学院学报第 20卷在给定水状态参数及其流动状态的条件下,λ管道内的流速、量和管径的关系表达式为和ρ值均为已知 ,则式 (6)就表示为 R = f ( d , q m )的 4 q m q m 函数式.v = 2 = (5)利用公式 (4) , (5) , (6) ,计算出冷却水和冷冻水在不同水流量、不同管径、不同速度的沿程比摩阻 , 将式 (5)的流速 v 代入式 (2) ,整理成更方便的计算公式2- 8ρ d 5表 1 冷却水管不同流量、同管径、同流速的沿程比摩阻管径DN50/ mm 管径DN70/ mm 管径DN80/ mm 管径DN100/ mm 管径 DN125/ mm内径 53. 0/ mm 内径 68. 0/ mm 内径 80. 5/ mm 内径 106. 0/ mm 内径 131. 0/ mm流量 R v 流量 R v 流量 R v 流量 R v 流量 R v/ (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)3. 62 70. 2 0. 46 8. 05 92. 5 0. 62 16. 09 151. 0 0. 88 35. 20 169. 5 1. 11 56. 32 142. 6 1. 16 3. 82 78. 0 0. 48 8. 55 104. 3 0. 65 17. 10 170. 2 0. 93 36. 21 179. 2 1. 14 59. 34 158. 1 1. 22 4. 02 86. 2 0. 51 9. 05 116. 7 0. 69 18. 10 190. 6 0. 99 37. 21 189. 2 1. 17 62. 36 174. 5 1. 29 4. 53 108. 6 0. 57 9. 55 129. 8 0. 73 19. 11 212. 1 1. 04 38. 22 199. 5 1. 20 65. 37 191. 6 1. 35 5. 03 133. 6 0. 63 10. 06 143. 6 0. 77 20. 11 234. 7 1. 10 39. 22 210. 0 1. 24 68. 39 209. 5 1. 41 5. 53 161. 2 0.70 11. 06 173. 3 0. 85 21. 12 258. 5 1. 15 40. 23 220. 8 1. 27 71. 41 228. 3 1. 476. 03 191. 3 0. 76 12. 07 205. 8 0. 92 22. 13 283. 5 1. 21 42. 24 243. 2 1. 33 74. 42 247. 8 1. 53 6. 54 224. 0 0. 82 13. 07 241. 0 1. 00 23. 13 309. 6 1.26 44. 25 266. 7 1. 39 77. 44 268. 2 1. 60 7. 04 259. 3 0. 89 14. 08 279. 1 1. 08 24. 14 336. 8 1. 32 46. 26 291. 3 1. 46 80. 46 289. 3 1. 66 7. 54 297. 2 0. 95 15. 09 319. 9 1. 15 25.14 365. 2 1. 37 48. 28 317. 0 1. 52 83. 48 311. 2 1. 72 8. 05 337. 6 1. 01 16. 09 363. 5 1. 23 26. 15 394. 8 1. 43 50. 29 343. 7 1. 58 86.49 334. 0 1. 78 8. 55 380. 6 1. 08 17. 10 409. 9 1. 31 27. 15 425. 5 1. 48 53. 30 385. 9 1. 68 89. 51 357. 5 1. 85 9. 05 426. 2 1. 14 18.10 459. 1 1. 39 28. 16 457. 3 1. 54 56. 32 430. 5 1. 77 92. 53 381.9 1. 91 9. 55 474. 4 1. 20 19. 11 511. 1 1. 46 29. 17 490. 3 1. 59 59.34 477. 5 1. 87 96. 55 415. 6 1. 99 10. 06 525. 2 1. 27 20. 11 565.9 1. 54 30. 17 524. 5 1. 65 62. 36 433. 6 1. 96 100. 57 450. 7 2. 07管径DN150/ mm 管径DN200/ mm 管径DN250/ mm 管径DN300/ mm 管径 DN400/ mm 内径 156/ mm 内径 207/ mm 内径259/ mm 内径 309/ mm 内径 408/ mm流量 R v 流量 R v 流量 R v 流量 R v 流量 R v/ (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)89. 51 143. 7 1. 28 135. 77 75. 1 1. 12 241. 38 73. 0 1. 27 502.87 124. 7 1. 86 834. 76 79. 9 1. 77 92. 53 153. 5 1. 33 140. 80 80.7 1. 16 261. 49 85. 5 1. 38 522. 98 134. 8 1. 94 864. 93 85. 8 1. 84 96. 55 167. 0 1. 39 150. 86 92. 5 1. 25 281. 61 99. 1 1. 49 543. 10145. 3 2. 01 895. 10 91. 8 1. 90 100. 57 181. 1 1. 44 160. 92 105. 1 1. 33 301. 72 113. 6 1. 59 563. 21 156. 2 2. 09 925. 27 98. 1 1. 97 105. 60 199. 5 1. 52 170. 97 118. 6 1. 41 321. 83 129. 2 1. 70 583.32 167. 5 2. 16 955. 45 104. 5 2. 03 110. 63 218. 8 1. 59 181. 03 132. 8 1. 50 341. 95 145. 7 1. 80 603. 44 179. 2 2. 24 985. 62 111.2 2. 10 115. 66 239. 0 1. 66 191. 09 147. 9 1. 58 362. 06 163. 2 1.91 623. 55 191. 2 2. 31 1 015. 79 118. 1 2. 16 120. 69 260. 0 1. 73 201. 15 163. 7 1. 66 382. 18 181. 8 2. 02 643. 67 203. 7 2. 39 1 045.96 125. 1 2. 22 125. 72 282. 0 1. 80 221. 26 197. 8 1. 83 402. 29 201. 3 2. 12 663. 78 216. 6 2. 46 1 076. 13 132. 4 2. 29 130. 75 304.9 1. 88 241. 38 235. 2 1. 99 422. 41 221. 8 2. 23 683. 90 229. 8 2.53 1 106. 31 139. 9 2. 35 135. 77 328. 6 1. 95 261. 49 275. 7 2. 16 442. 52 243. 3 2. 33 704. 01 243. 5 2. 61 1 136. 48 147. 6 2. 42 140.80 353. 3 2. 02 281. 61 319. 6 2. 33 462. 64 265. 8 2. 44 724. 13 257. 5 2. 68 1 166. 65 155. 5 2. 48 150. 86 405. 2 2. 17 301. 72 366.6 2. 49 482. 75 289. 3 2. 55 744. 24 272. 0 2. 76 1 196. 82 163. 6 2. 54 160. 92 460.7 2. 31 321. 83 416.8 2. 66 502. 87 313. 8 2. 65 764. 36 286. 8 2. 83 1 226. 99 171. 9 2. 61 170. 97 519. 8 2. 45 341.95 470. 3 2. 82 522. 98 339. 3 2. 76 784. 47 302. 0 2. 91 1 257. 17 180. 4 2. 67注 :表中冷却水温度为34. 5℃( (32℃+ 37℃) / 2) ,密度 994. 3 kg/ m 3 ,运动粘滞系数0. 735×10 - 6 m 2/ s ,管壁绝对粗糙度 0. 5 mm.不不第 3期许淑惠罗文斌 :空调冷冻水和冷却水循环系统水力计算简便方法表 2 冷冻水管不同流量、同管径、同流速的沿程比摩阻3管径 DN15/ mm 内径 15. 8/ mm 管径 DN20/ mm内径 20. 3/ mm 管径 DN27/ mm内径 27. 0/ mm 管径 DN32/ mm内径 35. 8/ mm 管径 DN40/ mm内径 41. 0/ mm 流量 R v流量 R v流量 R v流量 R v流量 R v/ (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)0. 13 0. 14 0. 15 0. 16 0. 17 0. 18 0. 19 0. 20 0. 22 0. 24 0. 26 0. 28 0. 30 0. 35 0. 4054. 8 62. 7 71. 2 80. 1 89. 5 99. 5 109. 9 120. 8 144. 1 169. 3 196. 5 225. 6 256. 7 342. 8 440. 90. 19 0. 20 0. 21 0. 23 0. 24 0. 26 0. 27 0. 29 0. 31 0. 34 0. 37 0. 40 0. 43 0. 50 0. 570. 26 0. 28 0. 30 0. 35 0. 40 0. 45 0. 50 0. 55 0. 60 0. 65 0. 70 0. 75 0. 80 0. 85 0. 9044. 8 51. 3 58. 2 77. 2 98. 9 123. 0 149. 7 178. 9 210. 6 244. 8 281. 5 320. 7 362. 3 406. 5 453. 10. 20 0. 22 0. 24 0. 27 0. 31 0. 35 0. 39 0. 43 0. 47 0. 51 0. 55 0. 59 0. 63 0. 67 0. 710. 45 0. 50 0. 55 0. 60 0. 65 0. 70 0. 75 0. 80 0. 85 0. 90 1. 001. 20 1. 40 1. 60 1. 8037. 7 45. 7 54. 5 64. 0 74. 2 85. 1 96. 8 109. 1 122. 2 136. 0 165. 7 233. 7 313. 0 403. 6 505. 60. 22 0. 24 0. 27 0. 29 0. 32 0. 34 0. 36 0. 39 0. 41 0. 44 0. 490. 58 0. 68 0. 78 0. 871. 00 1. 20 1. 40 1. 60 1. 802. 00 2. 20 2. 40 2. 60 2. 803. 00 3. 20 3. 40 3. 60 3. 8041. 0 57. 5 76. 6 98. 3 122. 6 49. 5 179. 1 211. 2 245. 9 283. 2 323. 1 365. 6 410. 6 458. 3 508. 50. 28 0. 33 0. 39 0. 44 0. 50 0. 55 0. 61 0. 66 0. 72 0. 78 0. 830. 89 0. 94 1. 00 1. 051. 60 1. 802. 00 2. 20 2. 40 2. 60 2. 803. 00 3. 20 3. 40 3. 60 3. 804. 00 4. 505. 0049. 7 61. 8 75. 3 90. 0 106. 0 123. 3 141. 8 161. 6 182. 6 204.9 228. 5 253. 3 279. 4 350. 2 428. 80. 34 0. 38 0. 42 0. 46 0. 51 0. 55 0. 59 0. 63 0. 67 0. 72 0. 76 0. 80 0. 84 0. 95 1. 05管径 DN50/ mm内径 53. 0/ mm 管径 DN70/ mm内径 68. 0/ mm 管径 DN80/ mm内径 80. 5/ mm 管径 DN100/ mm内径 106. 0/ mm 管径 DN125/ mm内径 131. 0/ mm 流量 R v流量 R v流量 R v流量 R v流量 R v/ (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)3. 60 3. 804. 00 4. 505. 00 5. 506. 00 6. 507. 00 7. 508. 00 8. 509. 00 9. 50 10. 0062. 8 69. 5 76. 5 95. 6 116. 6 139. 8 165. 0 192. 2 221. 5 252.8 286. 1 321. 5 359. 0 398. 5 440. 00. 45 0. 48 0. 50 0. 57 0. 63 0. 69 0. 76 0. 82 0. 88 0. 95 1. 011. 07 1. 13 1. 20 1. 268. 00 8. 50 9. 00 9. 50 10. 00 11. 00 12. 00 13. 00 14. 00 15. 00 16. 00 17. 00 18. 00 19. 00 20. 0180. 9 90. 8 101. 2 112. 2 123. 7 148. 4 175. 3 204. 4 235. 7 269.3 305. 0 342. 9 383. 1 425. 5 470. 00. 61 0. 65 0. 69 0. 73 0. 77 0. 84 0. 92 1. 00 1. 07 1. 15 1. 221. 30 1. 38 1. 45 1. 5316. 00 17. 00 18. 00 19. 00 20. 01 21. 01 22. 01 23. 01 24. 01 25. 01 26. 01 27. 01 28. 01 29. 01 16. 00129. 0 144. 9 161. 7 179. 5 198. 1 217. 6 238. 1 259. 4 281. 7 304. 9 329. 0 354. 0 379. 9 406. 7 434. 40. 87 0. 93 0. 98 1. 04 1. 09 1. 15 1. 20 1. 26 1. 31 1. 37 1. 421. 47 1. 53 1. 58 1. 6435. 01 36. 01 37. 01 38. 01 39. 01 40. 01 42. 01 44. 01 46. 01 48. 01 50. 01 53. 01 56. 01 59. 01 62. 02143. 0 150. 9 159. 1 167. 5 176. 2 185. 0 203. 3 222. 5 242. 5 263. 4 285. 2 319. 4 355. 6 393. 7 433. 71. 10 1. 13 1. 17 1. 20 1. 23 1. 26 1. 32 1. 39 1. 45 1. 51 1. 58 1. 67 1. 76 1. 86 1. 9556. 01 59. 01 62. 02 65. 02 68. 02 71. 02 74. 02 77. 02 80. 02 83. 02 86. 02 89. 02 92. 02 96. 02 100. 03120. 0 132. 7 146. 1 160. 1 174. 7 190. 0 205. 9 222. 4 239. 6 257. 4 275. 8 294. 9 314. 6 341. 8 370. 21. 15 1. 22 1. 28 1. 34 1. 40 1. 46 1. 53 1. 59 1. 65 1. 71 1. 771. 84 1. 90 1. 982. 06管径 DN150/ mm内径 156/ mm 管径 DN200/ mm内径 207/ mm 管径 DN250/ mm内径 259/ mm 管径 DN300/ mm内径 309/ mm 管径 DN350/ mm内径 359/ mm 流量 R v流量 R v流量 R v流量 R v流量 R v/ (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m 3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)89. 02 92. 02 96. 02 100. 03 105. 03 110. 03 115. 03 120. 03 125. 03 130. 03 135. 03 140. 04 150. 04 160. 04 170. 04 120. 3 128. 3 139. 3 150. 8 165. 8 181. 5 197. 9 215. 0 232. 8 251. 3 270. 5 290. 4 332. 3 377. 1 424. 71. 28 1. 32 1. 38 1. 44 1. 51 1. 58 1. 65 1. 72 1. 79 1. 87 1. 942. 01 2. 15 2. 30 2. 44135. 03 140. 04 150. 04 160. 04 170. 04 180. 05 190. 05 200.05 220. 06 240. 06 260. 07 280. 07 300. 08 320. 08 340. 0963. 3 67. 9 77. 6 87. 9 98. 9 110. 4 122. 7 135. 6 163. 2 193. 4 226. 2 261. 5 299. 4 339. 8 382. 81. 12 1. 16 1. 24 1. 32 1. 40 1. 49 1. 57 1. 65 1. 82 1. 982. 15 2. 31 2. 48 2. 64 2. 81240. 06 260. 07 280. 07 300. 08 320. 08 340. 09 360. 09 380.10 400. 10 420. 11 440. 11 460. 12 480. 12 500. 13 520. 1361. 1 71. 4 82. 4 94. 3 106. 9 120. 3 134. 5 149. 4 165. 2 181.7 199. 1 217. 2 236. 1 255. 8 276. 31. 27 1. 37 1. 48 1. 58 1. 69 1. 79 1. 902. 01 2. 11 2. 22 2. 32 2. 43 2. 53 2. 64 2. 74500. 13 520. 13 540. 14 560. 14 580. 15 600. 15 620. 16 640.16 660. 17 680. 17 700. 18 720. 18 740. 19 760. 19 780. 20102. 8 111. 0 119. 5 128. 3 137. 4 146. 8 156. 5 166. 6 176. 9 187. 6 198. 6 209. 9 221. 5 233. 4 245. 61. 85 1. 932. 00 2. 08 2. 15 2. 22 2. 30 2. 37 2. 45 2. 52 2. 59 2. 67 2. 74 2. 82 2. 89600. 15 620. 16 640. 16 660. 17 680. 17 700. 18 720. 18 740.19 760. 19 780. 20 800. 20 830. 21 860. 22 890. 22 920. 2367. 8 72. 2 76. 8 81. 6 86. 5 91. 5 96. 7 102. 0 107. 5 113. 1 118. 8 127. 7 136. 9 146. 4 156. 31. 65 1. 70 1. 76 1. 81 1. 87 1. 92 1. 982. 03 2. 09 2. 14 2. 20 2. 28 2. 36 2. 44 2. 53注 :表中冷冻水温度9. 5℃( (7℃+ 12℃) / 2) ,密度 999. 75 kg/ m 3 ,运动粘滞系数1. 329×10 - 6 m 2/ s ,管壁绝对粗糙度 0. 2 mm.113 局部阻力损失ρv∑ζ 2 c t212 空调冷却水系统水力计算方法c t ′盘产管阀 ( ( 局产管阀 ( ( 4北京建筑工程学院学报第 20卷当流体通过管道的一些附件如阀门、弯头、三通、管等时 ,产生局部阻力损失 ,管段的局部阻力损失表示为2p j = (7) 式中 :p j —计算管段的总局部阻力损失 , Pa ;∑ζ—计算管段局部阻力系数之和 ,无因次.2 空调水系统水力计算方法空调冷冻水循环系统一般采用闭式系统,系统的供水温度通常为7℃,回水温度为12℃,温差为5℃,泵的流量按空调系统夏季最大计算冷负荷确定 ,即Φq m = (8)式中 : q m —系统环路总流量 , kg/ s ;Φ—系统环路的计算冷负荷 ,W ; t —冷冻水供回水温差,℃;c —冷冻水比热容 ,通常取c = 4. 187×103J / ( kg ?K) .若空调冷冻水循环系统采用一次泵循环管路 , 则水泵的扬程应能克服冷冻水系统最不利环路的用冷设备、冷设备、道、门附件等总阻力要求.即 p =∑py +p j +p m ) (9) 式中 : p —水泵扬程 , Pa ;∑py+p j+p m )—最不利环路各计算管段沿程、部和设备阻力损失之和 , Pa ; p y —各计算管段沿程阻力损失 , Pa ; p j —各计算管段总局部阻力损失 , Pa ;p m —各计算管段总设备阻力损失 , Pa.若空调冷冻水循环系统采用二次泵循环管路 , 则1)一次泵的选择a)泵的流量应等于冷水机组蒸发器的额定流量 ;b)泵的扬程为克服一次环路的阻力损失 ,其中包括一次环路的管道阻力和设备阻力 ;c)一次泵的数量与冷水机组台数相同.2)二次泵的选择a)泵的流量按分区夏季最大计算冷负荷确定 ; b)二次泵的扬程应能克服所管分区的二次最不利环路中用冷设备、管道、阀门附件等总阻力要求.无论采用一次泵冷冻水系统,还是采用二次泵冷冻水系统,选择水泵时 ,流量附加 10 %的余量 ,扬程也附加 10 %的余量 [2 ] .空调冷却水循环系统一般采用开式系统 ,水力计算是确定冷却水流量后 ,确定冷却水泵的扬程.冷却塔冷却水量可按下式计算 [3 ]Φq m = (10)式中 : q m —冷却塔冷却水量 , kg/ s ;Φ—冷却塔排走热量 , W ,压缩式制冷机 ,取制冷机负荷的 1. 3倍左右 ,吸收式制冷机 ,取制冷机负荷的 2. 5倍左右 ;t ′—冷却塔的进出水温差,℃;压缩式制冷机 ,取4℃～5℃;吸收式制冷机 ,取6℃～9 ℃;c —水的比热容 ,J / ( kg ?K) .冷却水泵所需扬程应能克服冷却水系统环路的用冷设备、冷设备、道、门附件等总阻力要求 , 即p =∑py +p j +p m ) +p 0 +ph (11)式中 : p —冷却水泵的扬程 , Pa ;∑p y+p j+pm )—冷却水循环管路总阻力损失之和 , Pa ;p y —冷却水各计算管段的沿程阻力损失 ; Pa ;p j —冷却水各计算管段的总局部阻力损失 , Pa ;p m —冷却水各计算管段中总设备阻力损失 ,Pa ;p 0—冷却塔喷嘴喷雾压力 , Pa ,约等于 49 kPa ;p h —冷却塔中水提升高度 (从冷却塔盛水213 管径的确定3 工程应用c t 4. 187×103×(12 - 7) 0 01 0 02 4 2 6 4 89 8 8 8 8 8 7 1 8 7 1 8 1 7第 3期许淑惠罗文斌 :空调冷冻水和冷却水循环系统水力计算简便方法5池到喷嘴的高差)所需的压力 , Pa .空调水系统中管内水流速按表3中的推荐值选用,或按表4根据流量确定管径 [1 ] .表 3 管内水流速推荐值/ m/ s管径/ mm 15 20 25 32 40 50 65 80 闭式系统 0. 4～0. 5 0. 5～0. 6 0. 6～0. 7 0. 7～0. 9 0. 8～1. 0 0. 9～1. 2 1. 1～1. 4 1. 2～1. 6 开式系统 0. 3～0. 4 0. 4～0. 5 0. 5～0. 6 0. 6～0. 8 0. 7～0. 9 0. 8～1. 0 0. 9～1. 2 1. 1～1. 4 管径/ mm 100 125 150 200 250 300 350 400 闭式系统 1. 3～1. 8 1. 5～2. 0 1. 6～2. 2 1. 8～2. 5 1. 8～2. 6 1. 9～2. 9 1. 6～2. 5 1. 8～2. 6 开式系统 1. 2～1. 6 1. 4～1. 8 1. 5～2.0 1. 6～2. 3 1. 7～2. 4 1. 7～2. 4 1. 6～2. 1 1. 8～2. 3表 4 水系统的管径和单位长度阻力损失闭式水系统开式水系统钢管直径/ mm流量/ (m 3/ h) kPa/ 100m 流量/ (m 3/ h) kPa/ 100m15 ～0. 5 ～60 —— 20 0. 5～1. 0 10～60 ——25 ～2 10～60 ～1. 3 ～43 32 ～4 10～60 1. 3～2. 0 10～4040 ～6 10～60 ～4 10～40 50 ～11 10～60 ～8 —65 11～18 10～60 ～14 — 80 18～32 10～60 14～22 — 100 32～65 10～60 22～45 — 125 65～115 10～60 45～82 10～40 150 115～185 10～47 82～130 10～43 200 185～380 10～37 130～200 10～24 250 380～560 ～26 200～340 10～18300 560～820 ～23 340～470 ～15 350 820～950 ～18 470～610 ～13 400 950～1 250 ～17 610～750 ～12 450 250～1 590 ～15 750～1 000 ～12 500 590～2 000 ～13 000～1 230 ～11的环路.根据各管段的流量 ,由表 5确定各管段直径.由表 2可查出比摩阻 R ,查各管件的局部阻力系数表 ,确定各管段的总阻力损失见表5.如图 1所示的空调冷冻水二次泵循环系统 (一级循环略去) ,此系统计算冷负荷为 48. 8 kW ,冷冻水供水温度为7℃,回水温度为1 2℃,空调机组表冷器水侧阻力为 50 kPa ,各管段的长度见表 5 ,求各管段的管径及二次水泵的流量和扬程.计算系统所需的冷冻水流量 ,为Φ 48. 8×103q m = = ( ) kg/ s = 2. 33 kg/ s = 8. 39 m 3/ h此系统最不利环路为 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6组成图 1 冷冻水系统图q V / (m / h) (ρv / 2 ) / Pa c t ′ 4. 187×103×(37 - 32)ρπd 2 994. 1×3. 14×0. 152 p j =∑ζ994. 1×1. 612出止闸 6北京建筑工程学院学报第 20卷此水系统为闭式水系统,水泵的扬程为最不利环路的总阻力损失,加上表冷器的阻力损失 ,即p =∑(py +p j +p m ) = 74. 48 kPa选用水泵,流量和扬程皆考虑10 %的余量,则选用水泵的参数为流量1. 1×8. 39 m 3/ h = 9. 23 m 3/ h ,扬程1. 1×7. 59 m = 8. 35 mH 2O.= 7. 59 mH 2O表 5 冷冻水管段水力计算表管段1- 22- 3 3- 4 4- 5 5- 6 管长l /m 10 5 10 5 10 流量38. 39 4. 196 4. 196 4. 196 8. 39 管径d / mm DN50 DN40 DN40 DN40 DN50 流速v / (m/ s) 1. 06 0. 88 0. 88 0. 88 1. 06 比摩阻R / ( Pa/ m) 313. 7 307. 2 307. 2 307. 2 313. 7 局部阻力系数∑ζ14 0. 4 5. 3 0. 1 3. 5 动压2 561. 66 387. 10 387. 10 387. 10 561. 66 设备阻力 p m / kPa0 0 0 50 0 管段总损失 p / kPa11. 00 1. 69 5. 12 51. 57 5. 10 最不利环路的总阻力损失为 74. 48/ kPa 2- 5104. 196DN400. 88307. 28. 4387. 105056. 32管段 2 - 5与管段 2 - 3 - 4 - 5并联 ,不平衡率为 x = p 2 - 3 - 4 - 5 -p 2 - 5p 2 - 3 - 4 - 5=58 . 38 - 56. 3258 . 38= 3. 53 % < 15 % ,满足要求.某建筑建筑面积为 4 000 m 2 ,选用冷水机组一台 ,制冷量为 455 KW.冷凝器侧水阻力为4. 9×104 Pa ,进、冷凝器的水温分别为32℃和37℃,水处理器的阻力为2. 0×104 Pa ,冷却水管总长 48 m ,冷却塔盛水池到喷嘴的高差为 2. 5 m ,确定各管段的管径和水泵的选择参数.冷却水循环管路 ,由于管径没有沿程变化 ,认为是一个计算管段 ,则计算管段的冷却水流量为Φ 1. 3×455×103q m = = ( ) kg/ s= 28. 25 k g/ s = 1. 02×105 kg/ h = 102. 3 m 3/ h 根据冷却水流量 102. 3 m 3/ h ,查表 4 ,选用管道公称直径 DN150 mm ,管道水流速为4 q m 4×28. 25v = = ( ) m/ s= 1. 61 m/ s查表 1得比摩阻 R = 187. 43 Pa/ m ,管道长度为 48 m ,沿程压力损失为p y = Rl = (187. 43×48) Pa = 9. 0×103 Pa 弯头、回阀、阀等管件等的局部阻力系数总和∑ζ = 12. 46 ,总局部阻力为ρv 2 2= (12. 46× ) Pa2= 1. 61×104 Pa设备总阻力损失包括冷凝器阻力损失和水处理器阻力损失 ,为p m = (4. 9×104 + 2×104) Pa= 6. 9×104 Pa冷却塔喷雾所需压力p 0 = 4. 9×104 Pa 冷却水提升高度为 2. 5m ,所需的提升压力为p h = 2. 5 m ×9 807 N/ m 3 = 2. 45×104 Pa 故冷却水泵的扬程为p =∑(py +p j +p m ) +p 0 +ph = (9. 0×103 + 1. 61×104 + 6. 9×104) Pa+ 4. 9×104 Pa + 2. 45×104 Pa = 16. 76×104 Pa = 17. 1 mH 2O选用水泵,流量和扬程皆考虑10 %的余量;则选用水泵的参数为流量1. 1×102. 3 m 3/ h = 112. 5 m 3/ h ,扬程1. 1×17. 1 m = 18.81 mH 2O.参考文献 :社 ,2003出版社 ,1993第3期许淑惠罗文斌:空调冷冻水和冷却水循环系统水力计算简便方法7Simple Hydraulic Calculation of the Air Conditioning Chilled Waterand Cooling Water SystemsXu Shuhui Luo Wenbin(Dept . of Urban Construction Engineering , Beijing100044) Abstract : :Base on the theory of hydrodynamic calculation of air conditioning water systems , the ratio frictional resistance locity. The table makes the calculation quick , accurate and convenient . The application of the table is illustrated by practical examples.Key words :chilled water ; cooling water ; hydrauliccalculation。

流体在管内流动时，由于其黏性剪切力及涡流地存在，不可避免地会消耗一定地机械能，这种机械能地消耗不仅包括了流体流经直管段地沿程阻力，还包括了因流体运动方向改变而引起地局部阻力.一、阻力地基本知识(一)沿程阻力流体流经一定管径地直管时，由于流体内摩擦力而产生地阻力，阻力地大小与路程长度成正比地叫做沿程阻力.流体在水平等径管中稳定流动时，阻力损失表现为压力降低，即文档收集自网络，仅用于个人学习()式中λ——摩擦系数，它与流体地性质、流速、流态以及管道地粗糙度有关.与雷诺数和管壁粗糙度ε有关，可实验测定，也可计算得出.文档收集自网络，仅用于个人学习影响阻力损失地因素很多，比如流体地密度及黏度；管径，管长，管壁粗糙度；流体地流速等.利用公式可表示为：文档收集自网络，仅用于个人学习()利用这些因素之间地关系，可以将公式()变成：()该公式地特点是将求阻力损失问题转化为求无量纲阻力系数问题，比较方便.同时将沿程损失表达为流速水头地倍数形式比较恰当.因此，该公式适用于计算各种流态下地管道沿程阻力.流体为层流时，；湍流时是及相对粗糙度地函数，由实验或查表得到.文档收集自网络，仅用于个人学习但对于湍流流体而言，目前尚无完善地理论方法对其进行求解，需采用一定地实验研究其规律.(二)局部阻力局部阻力流体地边界在局部地区发生急剧变化时，迫使主流脱离管道边壁而形成漩涡，流体质点间产生剧烈地碰撞，由于实际流体粘性作用，碰撞中地部分能量会不断地变为热能而逸散在流体之中，从而使流体地机械能减小.局部阻力损失产生于某些局部地方，比如管径地改变(突扩、突缩、渐扩、渐缩等)，方向地改变(弯管)，再者装置了某些配件(阀门、量水表等). 文档收集自网络，仅用于个人学习局部阻力通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法.当量长度法流体流过某管件或阀门时，因局部阻力造成地损失，相当于流体流过与其具有相当管径长度地直管阻力损失，这个直管长度称为当量长度，用符号表示.采用这种计算方法就可以用直管阻力地公式来计算局部阻力损失.进而计算管路时，可将管路中地直管长度与管件、阀门地当量长度合并在一起计算，如管路中直管长度为，各种局部阻力地当量长度之和为,则流体在管路中流动时地总阻力损失为文档收集自网络，仅用于个人学习()阻力系数法流体通过某一管件或阀门时地阻力损失采用流体在管路中地动能系数来表示，这种计算方法称为阻力系数法.即′ ()式中：为局部阻力系数，无因次，一般由试验确定；为小截面中流体地平均速度，.上述公式是长期工程实践地经验总结，其核心问题是各种流动条件下，沿程阻力和局部阻力系数地计算.这两个系数并不是常数，不同地水流、边界及其变化对其均有影响.由于管件两侧距测压孔间得直管长度很短，引起地摩擦阻力与局部阻力相比，可忽略不计.文档收集自网络，仅用于个人学习(三) 比摩阻单位长度地沿程阻力称为比摩阻.其实常用地比摩阻就是(或)地沿程管路损失.沿程阻力就是流体走直管时管路给流体地阻力.文档收集自网络，仅用于个人学习二、风管管道地阻力计算风管设计地基本任务首先根据生产工艺和建筑物对通风空调系统地要求，确定风管系统地形式、风管走向、位置和风口位置，然后选择风管地断面形状和风管尺寸，然后计算风管地沿程压力损失和局部压力损失，最终确定风管尺寸并选择通风机或空气处理机组.风管管道地阻力计算也是分为两种，一种是由于空气本身地粘滞性及其与管壁之间地摩擦而产生地沿程能量损失地沿程阻力；另一种是空气流经风管中地管件及设备时，由于流速或方向地改变而产生涡流造成比较集中地局部能量损失.文档收集自网络，仅用于个人学习（一）沿程阻力圆形风管圆形风管地沿程阻力是根据其管径进行计算地.矩形风管通常矩形风管地风阻线图是根据圆形风管得出地，为利用该图进行矩形风管计算，需把矩形风管地断面尺寸折算成相当地圆形风管管径，即当量直径，再由此求得矩形风管地比摩阻，当两直径可分为流速当量直径及流量当量直径.文档收集自网络，仅用于个人学习 ()()在利用风阻线图计算时，应注意其对应关系，采用流速当量直径时，必须用矩形中地空气流速去查处阻力；采用流量当量直径时，必须用矩形风管中地空气流量去查出阻力.文档收集自网络，仅用于个人学习（二）局部阻力当空气流过断面变化地管件(各种变径、风管进出口、阀门等)、流向变化地管件(弯头等)、流量变化地管件(三通、四通、风管侧送、排风口等)时，都会产生局部阻力.减小局部阻力地一些措施文档收集自网络，仅用于个人学习局部阻力在通风、空调中占有较大地比例，在设计时应相应减小其局阻，通常会采用以下措施:渐扩管空气流过逐渐扩张地管道时，由于管道截面积逐渐变大，使得流速减小，压强增高，再加上空气粘性地影响，在靠近壁面处，由于流速小，以至东来能够不足以克服逆压地倒推作用，因而在靠近壁面处引起漩涡，产生能量地损失.渐扩管地扩散角越大，产生涡旋而造成地能量损失越大.扩散角越小，所需地管道越长，因而产生地摩擦损失越大.所以在一般工程中，扩散角度一般取°°，其局阻最小. 文档收集自网络，仅用于个人学习风管进口在进口起始段内，除了摩擦引起地沿程损失之外，还有流体质点横向脉动引起地局部损失.即()对于层流流动，当管道进口尖锐时，ζ；当管道进口圆滑时，.对于湍流流动，当管道进口尖锐时，ζ；当管道进口圆滑时，.因此，在同样流速下，湍流流动地局部损失比层流时小得多，这主要是由于湍流流体质点地无规则横向脉动，使得进口段湍流脉动所占地比例相对较小.对于管道内地湍流流动，管长时，通常不计进口段地流动损失.文档收集自网络，仅用于个人学习弯头布置管道时，应尽量取直线，减少弯头地数量.圆形风管弯头地曲率半径一般应大于()倍管径；矩形风管弯头断面地长宽比越大，阻力越小，矩形直角弯头应设置导流叶片.文档收集自网络，仅用于个人学习三通三通内流速不同地两股气流汇合时地碰撞，以及气流速度地改变是形成局部阻力地主要原因，为减小三通地局阻，应注意干管与支管地连接，减小其夹角，还应尽量使干管和支管内地流速保持相等.尽量避免采用直角三通.文档收集自网络，仅用于个人学习。

系统总阻力△P= 12.17mH2O，水泵扬程为17.8m，满足要求。
空调水管水力计算表
序号
负荷(kW)
流量(m^3/h)
管径
管长(m)
ν(m/s)
R(Pa/m)
△Py(Pa)
ξ
动压(Pa)
△Pj(Pa)
△Py+△Pj(Pa)
备注
1
128.6101
22.498
DN70
9
1.721
568.356
5115.204
DN20
2.7
1.11
1091.89
2948.102
12
605.548
7266.579
10214.681
1个弯头ξ=1，1个截止阀ξ=11
41
41.3818
7.239
DN50
5.7
0.911
223.585
1274.437
3
408.412
1225.236
2499.673
1个分流三通ξ=3
42
37.2545
0.692
DN20
2
0.542
268.619
537.237
12
144.418
1733.016
2270.253
1个弯头ξ=1，1个截止阀ξ=11
3
1455.784
4367.352
6527.105
1个分流三通ξ=3
4
87.2283
15.259
DN70
1
1.167
263.977
263.977
3
669.671
2009.012
2272.989
1个分流三通ξ=3

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类似并联电压，并联管路的总流量为各并联 管段流量之和。
G G1 G2 G3
把p sG 2 带入上式得出：
设 a=
1 =G
s
p
，得出
ab a1 a2 a3
ab —并联管段的总通导数，（kg/h）/Pa1/2 由 p s1G12 s2G22 s3G32 得
层流流动（Re）
当Re＜2320时，流动为层流状态。


64 Re
光滑区（4000至100000）布拉修斯公式
紊流过渡区流动(Re, )


0.3164 Re0.25

过渡区的摩擦阻力系数值，可用洛巴耶夫公 式来计算，即
1.42
lgRe
d
2

K
粗糙管区（阻力平方区）( )
因此，为了简化立管的水力计算，也可 以将由许多管段组成的立管视为一根管段，根 据不同情况，给出整根立管的值。
2、当量长度法
当量长度法的基本原理是将管段的局部损失 折合为管段的沿程损失来计算。
如某一管段的总局部阻力系数为 ，设它的压 力损失相当于流经管段ld米长度的沿程损失，则

2
2
Rl d
热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用 下式表示：
ΔP＝ΔPy+ΔPi＝Rl+ΔPi
Pa
式中 ΔP——计算管段的压力损失，Pa； ΔPy——计算管段的沿程损失，Pa； ΔPi——计算管段的局部损失，Pa；
R——每米管长的沿程损失，Pa ／m； l——管段长度，m。
1、沿程损失
在管路的水力计算中，通常把管路中水流量 和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。
本讲主要内容

一、空调水系统的设计原则：1、力求水力平衡；2、防止大流量小温差；3、水输送符合规范要求；4、变流量系统宜采用变频调节；5、要处理好水系统的膨胀与排气；6、解决好水处理与水过滤；7、切勿忽视管网的保冷与保温效果。

二、冷冻水、冷却水管的计算1、压力式水管道管径计算D=103πνL4（mm ）公式中 L------水流量（m 3/s ）v-------计算流速（m/s ）一般水管系统的管内水流速可参考表13-12的推荐值取用表13-13选择。

2、直线管段的阻力计算Δh=d l λ×22v ρ=R ×l 式中Δh---长度为l （m ）的直管段的摩擦阻力（Pa ）λ---水与管内壁间的摩擦阻力系数；l----直管段的长度（m ）；d----管内径（m ）；ρ----水的密度（kg/m 3），当4℃时为1000kg/m 3R-----长度为1m 直管段的摩擦阻力（Pa/m ）三、空调设备流量计算由Q=CM ΔT 可得出：M=Q/C*ΔT （Kg/S ）Q-----空调制冷或制热量（Kw ）C-----水的比热容，4.2KJ/Kg*℃ΔT---进出空调设备的供回水温差，ΔT =T G -T H四、风机盘管选择1、计算室内空调冷负荷Q （W ），简单依单位面积指标及经验估算。

2、考虑机组的盘管用后积垢积尘对传热的影响，对空调冷负荷要进行修正，冷负荷应乘以系数a仅冷却使用 a=1.10作为加热、冷却两用 a=1.20仅作为加热用 a=1.153、依据空调冷负荷选择风机盘，一般按中档运行能力选择。

4、校核风量：L=)(3600s n h h Q -ρ L-----风机盘管名义风量（m 3/h ）Q-----室内空调冷负荷（KW）h n-----室内空气计算温度下空气焓值（KJ/Kg）h s------室内空气送风温度下空气焓值（KJ/Kg）ρ-----空气密度，取标态下1.2Kg/m3五、送风温差1、一般舒适性空调送风温差：送风高度≤5m 送风温差Δt s≤10℃送风高度＞5m 送风温差Δt s≤15℃2、工艺性空调的送风温差：六、集水器的选择：1、通常用到集水器及分水器时水系统至少要分为三个子系统以上才会考虑用之！集水器与分水器的管径，接其中水的流速大致控制在通常情况下0.5~0.8m/s，并应大于最大接管开口直径的二倍。