水系统管道阻力计算

空调水系统的水力计算

根据舒适性空调冷热媒参数，应对冷热源装置、末端设备、循环水泵功率等进行考虑，因此，空调冷水供回水温差应大于等于5℃。

一、沿程阻力（摩擦阻力）

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,即

(1-1)

若直管段长度l=1m时，

则

式中λ——摩擦阻力系数，m；

——管道直径，m；

R——单位长度直管段的摩擦阻力（比摩阻），Pa/m；

——水的密度，kg/m3；

——水的流速，m/s。

对于紊流过渡区域的摩擦阻力系数λ，可由经验公式计算得到。当水温为20℃时，冷水管道的摩擦阻力计算表可以从《实用供热空调设计手册》中查询。根据管径、流速，查出管道动压、流量、比摩阻等参数。

计算管道沿程阻力时，室内冷、热负荷是计算管道管径大小的基本依据，对于PAU机组管道管径进行计算时，应考虑其提供的仅为新风负荷，室内负荷是由风机盘管承担。所以这种空调末端承担负荷应计算精确，以避免负荷叠加。同时应清楚了解水管系统的方式，如同程式，异程式。不同的接管方式对沿程阻力具有一定的影响。在计算工程中，比摩阻宜控制在100-300Pa/m，通常不应超过400Pa/m。

二、局部阻力

（一）局部阻力及其系数

在管内水的流动过程中，当遇到各种配件如阀门、弯头等时，由于涡流而导致能量损失，这部分损失习惯上称为局部阻力（）。

(2-1)式中——管道配件的局部阻力系数；

——水流速度，m/s。

常用管道的配件可以通过相应的表格进行查询。根据管道管径的不同以及管道上的阀门、弯头、过滤器、除污器、水泵入口等能出现局部阻力的类别进行查询，得到不同的局部阻力系数，再利用公式计算出局部阻力。

对于三通而言，不同的混合方向及方式，会出现不同的阻力系数，且数值相差比较大。因此，查询三通阻力系数时，应根据已有的混合方式进行查询，进而得到更准确的局部阻力系数。

在实际计算水管局部阻力时，应先确定管道上的管件种类、数目，尤其是水管接进机组、水泵、末端。可参见设备安装详图，其中会画出相应的管道配件。

（二）当量长度

利用相同管径直管段的长度表示局部阻力，这样称为局部阻力当量长度(m)：

式中——管道配件的局部阻力系数。

根据各种阀门、弯头、三通以及特殊配件（突扩、突缩、胀管、凸出管等）的工程直径，可以查出相应的当量长度。

三、设备压力损失

空调系统中含有很多制冷、制热设备，如冷凝器、蒸发器、冷却水塔、冷热盘管等等。这些设备自身都有一定的压力损失。在水系统的水力计算中，除了管道部分的阻力之外，还有设备的压力损失。将这两部分加起来，才是整个系统的水力损失。

但是因为设备的生产厂家、型号、运行条件及工况的不同，压力损失相差比较大，一般情况下，是由设备厂家提供该设备的压力损失。若缺乏该方面的资料，可以按照经验值进行估算。估算值见表3-1。

按照上表中估算值，可以得到一个大概的机组压力损失，用于整个系统的阻力估算。但是如果该品牌厂家提供了设备的压损数据，应采用确切的压损数值进行计算。这样有利于水力计算的结果以及水泵的选择。

四、冷凝水管

空气冷却处理的过程中，当空气冷却器的表面温度低于或等于处理空气的露点温度时，空气中的水气将冷却器表面冷凝。因此末端设备都会设置冷凝水收集装置及排水口。为了能够及时将末端设备内的凝结水排走，必须设置相应的冷凝水排水系统。

1．冷凝水管的水平干管必须保持一定的坡度；

2．一般情况下，根据室内冷负荷查出冷凝水管的公称直径，表4-1

表4-1冷凝水管的管径选择表

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表3-1部分设备压力损失估算值