第四章 室内热水供暖系统的水力计算试题及答案
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第四章 室内热水供暖系统的水力计算一、单选题1、每米管长的沿程损失（比摩阻R ）的达西·维斯巴赫公式为（C ）。
A ．R =λ∙ρυ22B. R =d λ∙ρυ22C.R =λd∙ρυ22D.R =ξ∙ρυ222、当量局部阻力法是将管段的沿程损失转变为局部损失来计算，当量局部阻力系数ξd 的计算公式为（B ）A ．ξd =RlB ．ξd =λd l C ．ξd =λl D ．ξd =dλl3、室内热水供暖管路的水力计算从系统的最不利环路开始，即从（C ）的一个环路开始计算。
A.总压力损失最大 B.阻力最大 C.允许的比摩阻最小的 D.流速最大4、整个室内热水供暖系统总的计算压力损失，宜增加（A ）的附加值，以此确定系统必要的循环作用压力。
A 、10%B 、1%C 、 15%D 、 5% 5、《暖通规范》规定，热水供暖系统最不利循环环路与各并联环路之间（不包括共同管路）的计算压力损失相对差额，不应大于（C ）。
A 、±10% B 、15% C 、 ±15% D 、 10%6、分户采暖热水供暖系统户内水平管的平均比摩阻通常选取（D ）。
A.40~60Pa/m B.60~100 Pa/m C.60~120 Pa/m D.100~120 Pa/m7、分户采暖热水供暖系统单元立管的平均比摩阻通常选取（A ）。
A.40~60Pa/m B.60~100 Pa/m C.60~120 Pa/m D.100~120 Pa/m8、分户采暖热水供暖系统水平干管的平均比摩阻通常选取（C ）。
A.40~60Pa/m B.40~80 Pa/m C.60~120 Pa/m D.100~120 Pa/m9、当流体沿管道流动时由于流体分子间及其与管壁间的摩擦损失的能量称为（ B ）。
A 、局部损失 B 、沿程损失 C 、流量损失 D 、摩擦阻力系数 10、当流体流过管道的附件由于流动方向或速度的改变产生局部漩涡和撞击损失的能量称为（ A ）。
A 、局部损失B 、沿程损失C 、流量损失D 、摩擦阻力系数 11、热水在室内供暖系统管路内的流动状态，几乎都是处在（ C ）内。
A 、层流区 B 、水利光滑管区 C 、过渡区 D 、粗糙区 12、热水在热水网路中的流动状态大多处在（ D ）内。
A 、层流区B 、水利光滑管区C 、过渡区D 、阻力平方区13、在热水供暖系统水力计算中对室外热水网路管壁当量绝对粗糙度K 值取（ D ）。
A 、0.2mm B 、0.5m C 、0.2m D 、0.5mm14、在热水供暖系统水力计算中对传统的采暖方式平均比摩阻值一般取（A ）Pa/m 为宜。
A 、60～120B 、30～60C 、120～150D 、15～3015、在热水供暖系统水力计算中管段的（ C ）表示当管段通过单位流量时的压力损失值。
A 、沿程阻力B 、局部阻力C 、 阻力特性数D 、 局部阻力系数16、某流体在一管道内的流动呈层流状态，Re=2000，该流体在管内的摩擦阻力系数为（B ）。
A 、31.25B 、0.032C 、 0.31D 、 0.32二、多选题1、流体流动呈紊流状态时，紊流区可分为（CEF）。
A.层流区B.紊流区C.过渡区D.阻力区E 粗糙区 F.水力光滑区2、垂直跨越管系统影响散热器进流系数α的因素有（ABDE）。
A.跨越管管径B.立管管径C.供回水温差D.支管管径E.立管流速3、分户采暖系统的特点有（AEF）。
A.用户环路有被调节和关闭的可能。
B.单元立管宜采用同程式。
C.户外水平干管宜采用异程式。
D.户内水平管的平均比摩阻的选取应尽可能小些。
E.户内水平管的平均比摩阻的选取应尽可能大些。
F.单元立管的平均比摩阻的选取值应小一些，尽可能的抵消重力循环自然附加压力的影响。
G.单元立管的平均比摩阻的选取值应大一些，尽可能的抵消重力循环自然附加压力的影响。
三、判断题1、（×）机械循环室内供暖系统管路的流速一般不会超过1.0m/s，流动状态几乎都是处在水力光滑区内。
2、（√）室外热水网路设计都采用较高的流速，因此，水在热水网路的流动状态，大多处于阻力平方区内。
3、（×）当量长度法是将管段的局部损失折合为管段的沿程损失来计算，当量局部阻力系数l d=Σξλ。
d4、（√）并联管路上，各分支管段的阻力状况（即其阻力数S值）不变时，管路的总流量在各分支管段上的流量分配比例不变。
5、（√）考虑到质调节的影响，分户采暖热水供暖系统中异程式立管的自然附加压力影响可按设计工况最大值的2/3考虑，以此确定供回水立管的平均比摩阻。
6、（×）室内的热水供暖管路的水力计算从系统的最不利环路开始，也即从比摩阻最小的一个环路开始计算。
7、（×）为了各循环环路易于平衡，最不利环路的平均比摩阻不宜选的过小。
8、（×）在室内热水供暖管路的水力计算中当量局部阻力法的基本原理是将管段的局部损失转变为沿程损失来计算。
9、（√）在室内热水供暖管路的水力计算中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计算。
10、（×）机械循环单管系统中，水在各层散热器冷却所形成的重力循环作用压力，在进行各立管散热器并联环路的水力计算时忽略不计。
四、论述题五、计算题1、某重力循环双管热水供暖系统，其中一个散热器中心与锅炉中心高差6m，供水温度t g‘=95℃，回水温度tℎ‘=64℃，水在该回路中冷却的附加作用压力ΔP f=300Pa,计算通过该散热器环路的循环作用压力。
解：查表得ρh=981.13kg/m2，ρg=961.92kg/m2。
根据公式ΔP zh＝g H（ρh-ρg）+ΔP f＝9.81×6×（981.13-961.92）+300＝1430.7 Pa答：通过该散热器环路的循环作用压力为1430.7Pa。
2、某重力循环双管热水供暖系统，已知某回路总长度为166.5m ，该循环回路的作用压力为1430.7Pa ，求该回路单位长度平均比摩阻。
解：查表得α＝50% R pj ＝αΔP zh /Σl＝0.5×1430.7/166.5 ＝4.3 Pa/m答：单位长度平均比摩阻为4.3Pa/m 。
3、某重力循环双管热水供暖系统一并联管路（如图），已知底层为最不利环路，管段1的压力损失ΔP 为23Pa ，管段14的压力损失ΔP 为11Pa ，最不利环路散热器的作用压力ΔP 1′为820Pa ，第2层散热器环路的作用压力ΔP 2′为1430Pa ，管段15、16的总长度为6米，求通过第二层管段15、16的资用压力和平均比摩阻。
解：（1）、计算通过第二层管段15、16的资用压力ΔP 15、16′＝ΔP 2′－ΔP 1′+Σ（ΔP y +ΔP j ）1.14 ＝1430－820+34 ＝644 Pa（2）、求平均比摩阻R pj ＝0.5ΔP 15、16′/Σl ＝0.5×644/6＝53.7 Pa/m 答：通过第二层管段15、16的资用压力为644Pa ，平均比摩阻为53.7Pa/m 。
4、如图，某民用建筑的机械循环垂直单管顺流异程式热水供暖系统。
热媒参数：供水温度95℃，回水温度70℃。
系统与外网连接。
在引入口处外网的供回水压差为10kPa ，散热器内的数字表示散热器热负荷，楼层高3m ，每个散热器设置一组乙字弯，不设置截止阀。
（1）试确定系统管径，并分析如何解决水力失调。
（2）判断引入口压差是否满足系统需求。
（3）判断管内流速是否达标。
答：1、在轴侧图上，进行管段编号、立管编号，并注明各管段的热负荷和管长。
（如图）2、确定最不利环路。
本系统为异程式单管系统，最不利环路为入口到立管II ，这个环路包括管段1~4。
3、计算最不利环路各管段的管径，采用推荐平均比摩阻R pj =60~120Pa/m 来确定最不利环路各管段的管径。
根据管段热负荷，确定各管段的流量。
根据G 和选用的R pj 值，查附录表4-1，将查出的各管段d 、R 、v 值列入水力计算表中。
最后算出最不利环路的总压力损失Σ（ΔPy+ΔPj ）55200 6 - 2010400 15104008 52006 -5 5200 1200 1200 1400 1400 1200 1200 1400 14008 52001~4=5899Pa。
引入口压差为10KPa，满足系统需求。
入口处的剩余循环压力，用调节阀节流消耗掉。
4、确定立管I的管径。
立管I与最末端供回水干管和立管II，即管段2、2’’、3、2’（水利计算表中2管段包括2、2’’与2’三个部分）为并联环路。
根据并联环路节点压力平衡原理，立管I的资用压力ΔP I’由下式确定由于两根立管各层热负荷分配比相等，水在这两根立管散热器中冷却时所产生的重力循环作用压力大致相等，所以不考虑重力循环作用压力的影响。
ΔP I′=Σ（ΔP y+ΔP j）2、3=2440+340=2780Pa立管I的平均比摩阻为R pj=0.5ΔP I′Σl=0.5×278011=126.4Pa/m根据R pj和G值，选立管I的立、支管的管径，取DN15（最小管径比摩阻都无法达到R pj，必然会水平失调）。
计算出立管I的总压力损失为Σ（ΔP y+ΔP j）5、6=782+340=1122Pa与立管II的并联环路相比，其不平衡率为x I=ΔP I′−Σ（ΔP y+ΔP j）5、6ΔP I′×100%=2780−11222780×100%=59.6%>15%立管I已经选用了最小的管径DN15，立管I的不平衡百分率超过了允许值，剩余压力用立管阀门节流消除。
（其他解决方法？）根据《暖通规范》，民用建筑的最下允许水流速不应大于1.5m/s。
对比水力计算表中的流速v值，流速最大不超过0.3m/s，符合设计规范。
