2017年7.4管网系统水力工况分析
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热网水力工况实验报告实验一热网水力工况实验一、了解不同水力工况下供热管网水压图的变化,巩固热水管网水力工况计算的基本原理。
2. 2. 能够绘制各种工况下的水压图。
3.了解和掌握热网水力工况分析方法,验证热网水压图和水力工况的理论。
二、实验原理在室外热水管网中,水的流动状态主要在阻力广场区域。
流体压降与流量和阻抗之间的关系如下:流体压降与流量的关系?p?sv2?h?shv2平行管道流量分配关系V1:V2:V3?液压不平衡x?V变为V正常?1s1?P变压器:1S2?:1s3?h变?h正常?p正常式中?p――管网计算管段的压力降,pa;? H——管网计算管段水头损失,mh2o;3V——管网计算的管段水流量,M/h;s――管路计算管段的阻力数,pa/(m3/h)2;sh――管路计算管段的阻力数,mh2o/(m3/h)2;V——改变工况后每个用户的流量,m3/h;v正常―正常工况下各用户的流量m3/h;?p变?h变,―工况变化后各用户资用压力;?p正常?h正常,―正常工况下各用户的资用压力;三、实验设备和仪器1、测压玻璃管2、阀门3、管网(以细水管代替暖气片)4、锅炉(模型)5、循环水泵6、补给水箱7、稳压罐8、膨胀水箱9、转子流量计图1热网水力工况试验台示意图1四、实验步骤1。
运行初始调整先打开系统中的手动放气阀,然后启动水泵。
待系统充满水,膨胀水箱水位到达所需的定压高度后,关闭阀门l,保持水箱水位稳定。
调节供水干管和各支管(代表用户)的阀门,使各节点之间有适当的压差,待系统稳定后记录各点的压力和流量,并依此绘制正常工况水压图。
2.节流总阀门慢慢关闭主供应管上的主阀a。
系统稳定后,记录新工况下各点的压力和水流量,绘制新的水压图,并与正常水压图进行比较。
3.节流给水干管中间阀将总阀a恢复原状,使水压图变回正常工况,不一定强求与原来的正常水压图完全吻合,待系统稳定后,记录下各点的压力和水流量。
慢慢关闭中间阀C。
管网水力分析与优化设计随着城市化进程不断加速,城市的规模越来越庞大,城市水资源供应和排放变得越来越复杂。
为保证城市正常生活和企业生产,水利局和水务企业在管网建设和运行过程中需要进行管网水力分析和优化设计。
本文将会从两个角度分别探讨管网水力分析和优化设计的方法。
一、管网水力分析1.基本概念管网水力分析是指对供水或排水管网系统进行的流量、压力、速度等水力特性分析。
管网水力分析通常分为稳态分析和暂态分析两种。
2.稳态分析稳态分析是指在供水管网中,管道内的流量、速度都相对稳定而不会发生突发变化的状态下,对管网进行的水力分析。
稳态分析的主要目的是确定稳态下的各个水力参数,以满足保证用户需求的前提下,节约水资源的使用,减少管道维护成本等目的。
3.暂态分析暂态分析是指管网中管道内发生突发变化的瞬时状态下,对管网进行的水力分析。
暂态分析通常发生在供水管网水源开关、管道断裂、阀门关闭等突发情况下。
暂态分析的主要目的是确定突发变化后管网内各个点的水力特性,以保证水源或排放口的正常运行。
4.水力计算方法在进行管网水力分析的时候,可以采用数学模型计算水力特性。
比如说,可以采用节点分析法进行稳态计算,采用模拟物理法进行暂态计算。
采用数学模型计算水力特性,需要建立管网的模型,确定节点的数量、管段的长度、直径、介质粘度、摩擦系数等参数,以此进行计算分析。
二、管网优化设计1.基本概念管网优化设计是指在满足管网基本功能的前提下,通过改变管径、优化管网布局、提高水源供水压力等措施,使得管网在各种复杂条件下,保证供水管道流量足够、阻力最小,达到节约水资源、降低能耗、提高系统可靠性等目的的设计方法。
2.管径优化管径是指管道截面内的净面积。
管径优化是指通过调整管径大小,使得管网的每个节点流量均衡,达到最低阻力的线路流量平衡,从而达到优化管网的效果。
管径优化的目的是减少管道维修频次、管道能源利用效率更高,并且减少管道材料的使用等方面。
3.管网布局优化管网布局优化是指通过调整管道的布局,改进布局方案,使得管道的架设更加合理,符合实际使用条件,达到节约水资源,降低能耗,提高管道可靠性等目的的优化设计。
热网水力工况实验报告和英文 800字中文热网水力工况实验的目的是模拟在高温热网系统中热力学和流体力学过程全面地考察温度场、流场和在实验室计算机上所建模型研究热网运动流体与真空交换过程,从而得出热损失大小、温度分布、压力特性、电流偏差特性并可以模拟高温热网系统高效运行情况。
该实验重点检测热网水力工况状况,确定温度及其分布、质量耗散因素、比热容以及传热特性。
实验过程分为准备阶段、初始化阶段、样品加热阶段、热网内部温度测量阶段、热网模拟运行阶段以及实验结果分析阶段。
在实验准备阶段,首先分析选定实验样品,根据样品形状、材料性质及金属烘箱大小等参数,确定烘箱加热温度与温度变化曲线。
然后,在初始化阶段需要确定样品的大小、厚度以及温度计安装位置,修改温度计的温度范围和量程。
样品加热阶段,采用热箱将悬浮温度依次升高,以实现不同的温度梯度、以及温度场波动。
然后是测量阶段,在此时得到样品表面到内部温度分布情况,绘制出实际温度场分布图像,与最初模拟计算出来的温度场图像进行比对验证。
在热网模拟运行阶段,需要反复测量内部温度分布、控制环境温度等参数,然后增加热网流量,观察内部温度分布变化情况,监测温度边界层压力损失,测量实际热力学特性及热损失。
实验结果分析阶段,将运行参数与温度分布曲线进行比对,包括外表面温度与热量蒸发速率、温度场廓线与质量耗散因素,从而判断结构的热稳定性,并记录实验用原始数据进行有效性检验,验证模型准确性。
通过热网水力工况实验,可以获得热网实际运行情况,及时调整热网内部参数使其符合现实需求,保证高效运行。
EnglishThe purpose of the hot-wire hydraulic condition experiment is to comprehensively investigate the temperature field, flow field, and modelstudied on the laboratory computer in the high-temperature hot-wire system, so as to obtain the size of heat loss, temperature distribution, pressurecharacteristics, current deviation characteristics and high-temperature hot-wire System efficient operation situation.In the sample heating stage, the suspended temperature is raised step by step by using a furnace to achieve different temperature gradients and temperature field oscillations.。
第二节热水网路水力工况分析和计算根据上述水力工况计算的基本原理,就可分析和计算热水网路的流量分配,研究它的水力失调状况。
对于整个网路系统来说,各热用户的水力失调状况是多种多样的。
当网路中各热用户的水力失调度x 都大于1(或都小于1)时,称为一致失调。
一致失调又可分为等比失调和不等比失调。
所有热用户的水力失调度x 值都相等的水力失调状况,称为等比失调。
热用户的水力失调度x 值不相等的水力失调状况,称为不等比失调。
当网路中各热用户的水力失调度有的大于1,有的小于1时,则为不一致失调。
当网路各管段和各热用户阻力数已知时,也可以用求出各用户占总流量的比例方法,来分析网路水力工况变化的规律。
如一热水网路系统有几个用户,如图10-2所示。
干线各管段的阻抗以I S 、II S …n S 表示;支线与用户的阻抗以1S 、2S …n S 表示。
网络总流量为V ,用户流量以1V 、2V 、3V …n V 表示。
利用总阻抗的概念,用户1处的AA P ∆,可用下式确定21211V S V S P n AA -==∆(10-10)式中n S -1——热用户1分支点的网路总阻抗。
由(10-10),可得出用户1占总流量的比例,即相对流量比1V 1111/S S V V V n-==(10-11)依次类推,可以得出第m 个用户的相对流量比为n n nm n n S S S S S S V -----⋅⋅⋅⋅⋅⋅==M 11m 21m m V V (10-12)由式(10-12)可以得到如下结论:(1)各用户的相对流量比仅取决于网路各管段和用户的阻力数,而与网路流量无关。
(2)第d个用户与第m个用户(m>d)之间的流量比,仅取决于用户d和用户d 以后(按水流动方向)各管段和用户的阻力数,而与用户d以前各管段和用户的阻力数无关。
下面再以几种常见的水力工况变化情况为例,根据上述的基本原理,并利用水压图,定性地分析水力失调的规律性。
热网水力工况实验总结报告姓名:班级:学号:一、实验目的使用热网水力工况模型实验装置进行几种水力工况变化的实验,能直接了解热水网路水压的变化情况,巩固热水网路水力工况计算的基本原理。
掌握水力工况分析方法、验证热水网路水压图和水力工况的理论。
二、实验装置如图1所示。
图1设备简图设备由管道、阀门、流量计、稳压罐、模拟锅炉、水泵等组成,用来模拟由5个用户组成的热水网路。
上半部有高位水箱和安装在一块垂直木版上的12根玻璃管,玻璃管的顶端与大气相通,玻璃管下端用胶管与网路分支点相接,用来测量热网用户连接点处的供水干管的测压管水头(谁压曲线高度)。
每组用户的两支玻璃管间附有标尺以便读出各点压力。
三、实验步骤阀门操作见系统图。
1、平常水压图。
启动水泵缓慢打开阀A和a阀门,水由水泵经锅炉、稳压罐后,一部分进入供水干管、用户、回水管;另一部分进入高位水箱,待系统充满水,打开B阀的同时关闭A阀,保持水箱稳定,调节各阀门,以增加或减少管段的阻力,使各节点之间有适当的压差,待系统稳定后,记录各点的压力和流量,并以此绘正常水压图。
图2 系统图2、关小供水干管中阀门1时的水压图将阀门1关小些,这时热网中总流量将减少,供水干管与回干管的水速降低,单位长度的压力降减少,因此水压图比正常工况时平坦些,在阀门1处压力突然降低,阀门1以前的用户,由于支路水头增加,流量都有所增加,越接近阀门1的用户增加越多,阀1以后各用户的流量将减少,减少的比例相同。
即所谓一致等比失调,记录各点压力、流量。
绘制新水压图与正常的进行比较,并记录各用户流量的变化程度。
3、关闭E 用户时的水压图将阀1恢复原状,各点压力一般不会恢复到原来读数位置,不一定强求符合原来正常水压图。
关闭阀门2,记录新水压图各点的压力、流量。
4、关小阀门3时的水压图将阀门2恢复到原来的位置,把阀门3关小,记录新水压图各点的压力、流量。
5、阀门3恢复到原来的位置打开阀门4,关闭阀门5,观察网路各点的压力变化情况。
管网水力工况实验报告1. 实验目的本实验旨在通过实际操作和数据采集,研究管网水力工况下水流的压力、流速和流量等参数的变化规律,分析管网中的流动特性,为管网的设计和运行提供参考依据。
2. 实验器材和试验条件2.1 实验器材- 液压台架:包括水泵、水槽和管道连接等。
- 测量仪器:包括压力计、流量计等。
2.2 试验条件- 水泵的流量调节:在实验过程中,通过调节水泵的流量来模拟不同的管网流动条件。
- 流速的调节:可以通过改变水泵转速或调节流量控制阀来控制管网中的水流速度。
3. 实验步骤与数据记录3.1 实验步骤1. 连接液压台架,确保管道、水泵和流量计的连接正确无误。
2. 打开水泵,调节流量,使其满足要求,记录相应的流量值。
3. 在管道不同位置安装压力计,分别测量不同位置处的压力。
4. 打开流量计,记录流量计的读数。
5. 测量不同位置处的流速,记录数据。
6. 关闭水泵,结束实验。
3.2 数据记录下表为实验过程中记录的部分数据:流量(L/min)压力(kPa)流速(m/s)-30 105 0.540 110 0.650 115 0.74. 实验结果与分析4.1 压力与流量关系分析根据实验数据可以发现,在流量增加的情况下,管网中的压力也随之增加。
这是由于流速增大导致管道内水流动能力增强,进而产生更大的水压力。
压力与流量之间呈正相关关系。
4.2 流速与流量关系分析通过实验观察可以发现,随着流量的增加,流速也会相应增加。
这是因为增大的流量在管道中通过的断面积相对较大,因此单位时间内通过的水流量也会增加,从而导致流速增大。
4.3 压力与流速关系分析观察实验数据可以发现,管道中的压力与流速之间没有明显的相关性。
这是因为管道中的压力主要受到水泵的输出压力、管道长度和管道直径等因素的影响,与流速关系较小。
5. 结论通过本次实验的操作和数据采集,我们得出以下结论:1. 管网中的压力与流量呈正相关关系,流量增大则压力也会增加。