流体输配管网总习题

《流体输配管网》习题第一章1、建筑环境与设备工程中，有那些类型的管网？按管网内流动介质分为气体管网、液体管网、多相流管网。

按管网的布置方式分为枝状管网、环状管网。

按功能用途分类为通风空调工程的管网、燃气工程的管网、供热供暖工程的管网、给水排水工程的管网。

按管网动力性质的不同，又分为重力驱动的管网和压力驱动的管网。

2、气体管网有那些类型？通风管网、空调的空气管网、室内燃气管网、室内给水排水管网3、枝状管网包括那些类型的管网？通风管网是枝状管网吗？气体管网一般均为枝状管网，所以通风管网是枝状管网。

另外建筑给水排水也是枝状管网。

4、环状管网包括那些类型？大型的多热源供热管网一般为环状管网，室外给水管网和室外燃气管网一般是环状管网。

5、供暖管网是液体管网吗？不一定，以热水为媒介的管网是液体管网，以蒸汽为热媒的管网则是多相流管网。

6、多相流管网的种类。

7、什么是开式系统？什么是闭式系统？供热管网的膨胀水箱也与大气相通，也是开式系统吗？开式系统进出口是与大气相通的，节点均有流体流出或流入。

闭式系统是一个闭合的环路，节点不与大气相通，也没有流量从管网节点中流出或流入。

8、同程式系统与异程式系统的区别。

同程式系统中各个环路的流体所走得路径基本相同，也就是说，在各个绞点和汇点处各环路的路程基本相同。

而异程式系统中各环路的路程是不相同的，有最近环路和最远环路，流体流经各环路的距离不同，很容易造成管路流动阻力的不平衡。

第二章1、流体输配管网中，流体由断面1流向断面2，当管内外气体密度都不沿高度变化时，流动的能量方程式为2~1222122112))((2P P H H g P j a j ∆++=--++ρυρρρυ，式中各项所表示的意义。

该公式是如何推导得来的。

2、上题中若1、2断面分别在管道的临近进口处和出口处，上式如何变化。

由于断面位于临近进口出和出口处，则有P j1=0,P j2=0,v 1=0，则上式变化成为2~122122))((P H H g a ∆+=--ρυρρ 3、水平管网当管道内外不存在密度差时，则位压为零，2~1120))((=--H H g a ρρ，流体流动的能量方程为2~122221122P P P j j ∆++=+ρυρυ。

4、试分析流动方向与位压的关系：注意：))((12H H g a --ρρ在流体力学中称为位压，管网中它实质上是重力对流动的作用。

对于气体管网中，竖管道的位压为))((12H H g a --ρρ，位压的大小取决于进出口的高差与管道内外的密度差之积，流动方向取决于管道内外气体密度的相对大小。

当a ρρ<时，管内气流向上流动；当a ρρ>管内气流向下流动。

U 形管内的重力流管道外的空气密度无关，流动动力取决于两竖直管段内的气体密度差(ρ1<ρ2)和管道高度(H 2 －H 1)之积，ρ较大的竖管内气体向下流,ρ较小的竖管内气体向上流。

闭式管道内的重力循环流动，流动动力取决于两竖直管段内的气体密度差(ρ1<ρ2)和管段的高度(H 2 － H 1)之积，ρ较大的竖管内气体向下流,ρ较小的竖管内气体向上流。

5、怎样分析管网的流速变化引起动压的变化和静压的变化（动压和静压是可以互相转化，所以动压的变化必然引起静压的变化）。

6、气体重力和压力综合作用下的气体管流的水力特征，重力与压力之间的相互作用及影响。

7、流体输配管网水力计算的目的。

8、什么是流体输配管网水力计算？9、常用的水力计算方法？如何应用的？10、三种水力计算方法的区别。

11、枝状开式管网水力计算的步骤和计算方法的选择。

本题应重点掌握，主要是通过例题的计算来掌握水力计算的方法和步骤12、通风除尘管网水力计算与室内燃气管网水力计算的区别通风除尘管网主要应用假定流速法，室内燃气管网的水力计算要注意最小压力降，所以可以采用平均压损法。

还有其他区别，请同学们自己解决。

13、水力计算中并联管路怎样进行阻力平衡计算，不平衡率达到多少为好。

第三章1、液体管网包括那些管网，那些是开式液体管网？那些是闭式液体管网？2、液体管网重力循环和机械循环的水力特征。

3、闭式液体管网的水力特征，包括：重力循环液体管网的水力特征，单管、双管重力作用压头产生的机理及计算；机械循环液体管网的水力特征，重力作用与机械作用压头的关系，哪种情况是有利于流体流动，哪种情况是额外增加流动阻力？4、可能产生重力作用的管网有哪些？仅有机械作用压头的管网有哪些？二者共存的管网是何种管网？5、液体管网与气体管网的区别，水力计算有何区别？6、水力计算的任务、目的、方法和计算步骤。

7、水力计算中并联环路的阻力平衡。

8、水力计算中为什么要从系统的最不利环路开式计算。

9、什么是资用作用压力？资用压头与计算的环路阻力损失有什么关系？10、最远立管和最近立管的压力损失不平衡率（<±5％）;各立管不平衡率，不平衡率（<±10％）。

11、同程式与异程式系统的水力计算的特点，各并联环路阻力平衡的难易？12、室外热水供热管网的水力计算。

13、开式液体管网的水力特征。

14、开式液体管网的水力计算。

15、为保证配水最不利点具有足够的流出水头，应怎样计算建筑内给水系统所需的压力。

16、最小比摩阻与平均比摩阻的概念。

1、分析排水横管的水流状态，横支管和横干管水流状态是不同的。

2、怎样防止横支管污水喷溅？最低横支管与横干管之间的距离又一定要求，参见教材p105表4-1-1。

3、排水竖管内压力的变化情况，三种流动状态的特点。

4、什么是终限流速？什么是终限长度？5、为保证排水立管正常排水，应使立管排水处于水膜流状态，立管充满率α应介于1/4~1/3之间，小于1/4时为附壁螺旋流，大于1/3时则展现为水塞流。

6、蒸汽管网水力特征：蒸汽压力是流体流动的动力。

蒸汽在管内流动中会产生凝结水、凝结水在通过阀门、输水器等又会产生二次蒸汽，所以汽液两相可以互相转化，管内为汽液两相流动。

存在水塞、水击、噪声以及跑、冒、滴、漏的情况。

7、低压蒸汽供暖系统的资用压力：锅炉出口蒸汽本身的压力即为资用压力，此压力<0.07MPa 。

8、当知道锅炉或室内入口的蒸汽压力时，低压蒸汽供暖系统水力计算的平均比摩阻：l P R g m ∑-=)2000(α；高压蒸汽供暖系统的平均比摩阻：lP R m ∑=α25.0 9、高、低压蒸汽供暖系统允许的最大流速不同，汽水同向流和汽水逆向流时，最大流速有不同的值。

10、水力计算方法同与热水供暖系统相同。

11、水封的作用以及水封的高度。

1、离心式泵、风机的主要组成构件。

2、水泵工作时，原动机加在水泵轴上的能量不等于输送流体所获得的能量，其损失的能量包括的内容。

注意各项损失包括的内容。

3、离心式泵、风机的欧拉方程及式中各项的物理意义。

4、欧拉方程表达了流体流经叶轮时所获得的能量关系式，在进行叶轮叶片的设计时，怎样可以获得最大的理论能头（扬程或全压）。

5、相似率及应用，在泵、风机的选择时会应用相似率进行换算。

计算题要做。

做题时应注意：当地大气压与生产厂家给出的实验条件的不同，另外使用地点的温度和密度不同时的换算。

6、无量纲性能参数计算与无因次性能曲线。

7、比转数。

1、什么是“系统效应”。

所谓系统效应是指：当入口的连接方式不同于标准试验状态试，进入风机的流体流向和速度分布与实验不同时，造成叶轮进口流场不均，叶轮内流动的水力条件恶劣，增加了能量损失，使得风机性能下降。

2、对图中所示的风机入口不同连接方式，对“系统效应”的影响。

图中所示的三种情况，a图中，如果弯管长度选用得当，即曲率半径合理，且直管有足够长度（一般为3倍管径），使得入口的气流均匀，则可以达到消除入口的系统效应，达到风机出厂测试时的最佳状态。

b图由于为减少占地面积，将入口管道直接与风机入口相连接，使得入口气流很不稳定，产生的压力损失和能量损失是不可低估的，且入口管段长宽比的不同也会影响风机系统的性能，此种方式最不符合出厂测试的状态，总损失最大；c图，是一种经过专门制作的入口箱，即占地面积小，又充分考虑了气流流动的稳定性，大大减小和消除入口的系统效应。

3、什么是喘振？是如何发生的。

在非稳定工作区运行时，流体可能一会儿由泵或风机流出；一会儿由管网倒置流入泵或风机的这种现象即称为喘振。

当风机特性曲线峰值左侧较陡，运行工况点离峰值较远时易发生喘振；轴流风机比离心风机易发生喘振；高压风机比低压风机易发生喘振。

4、管网特性曲线与风机、泵特性曲线的关系以及工作点5、广义管网和侠义管网的区别6、泵、风机并联和串联工作的特点7、泵、风机工况调节的方法：调节管网系统的性能，注意区分气体管网和液体管网调节的不同；调节泵、风机的性能，调节的方法。

8、泵、风机的选择以及安装方式。

第七章泵、风机与管网系统的匹配1、管网系统的压力分布图的作用2、管网系统的压力分布图的绘制方法和步骤：气体管网与液体管网绘图的不同3、管网系统的定压方式4、提高管网水力稳定性的主要方法5、水力失调的概念及产生的原因：流体在管网中流动的过程中，因各种原因使管网中某些管段的流量分配不符合设计值，即管网系统中管段实际流量与设计流量不一致的情况称之为水力失调。

产生的主要原因：①管网中流体流动的动力源（风机、水泵）提供的能量与设计不符。

如风机、泵的型号、规格的变化及其性能参数的差异，动力电源电压的波动，流体自由液面差的变化等，导致管网中压头和流量偏离设计值。

②管网的流动阻力特性发生变化，即管网中管段的阻抗Si的变化，导致阻抗变化的原因有：安装管道的粗粗度与设计值的差异，焊接缝光滑程度的差异，管内存在泥沙或焊渣的差异，管路走向改变而使管长度的变化，弯头、三通等局部阻力部件的增减等均会导致管网时间阻抗与设计计算值发生偏离，而且在管网中设置的阀门，改变阀门的开启度进行调节时会大大改变管网的阻力特性。