Ξ
λρv 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 Architecture
Vol. 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 2
d 2
进行计算 ,即
= - 2 lg ( + ) (3) λ 3. 7 d Re λ
d —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
- 8
ρ 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 10
4. 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 6
5. 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. 47
6. 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 24
7. 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 26
8. 2 1. 60 7. 04 25
9. 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. 10 145. 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.
