流体输配管网课后习题以及答案第三章作业(已改)

第三章作业

3-1 计算习题 3-1 中各散热器所在环路的作用压力 t g =95℃， t g1=85℃， t g2=80℃，t n =70℃。

解:如图示可知，第一个为并联环路双管管网，第二个为串联环路单管管网 系统供回水温度，t g =95℃， t n =70℃，t g1=85℃， t g2=80℃， 对应的密度为，

3

g kg/m 92.961=ρ，

3

n kg/m 81.977=ρ，

3

g1kg/m 65.968=ρ，

3g2kg/m 83.971=ρ

并联：【双管路各层散热器的进出水温度是相同的，但是循环作用动力相差很大；】

第一楼散热器作用压力：

()()Pa 6.46792.96181.977381.9gh P g h 11=-⨯⨯==∆-ρρ

第二楼散热器作用压力：

()()Pa 3.93592.96181.977681.9gh P g h 22=-⨯⨯==∆-ρρ

第三楼散热器作用压力：

()()Pa 132592.96181.977681.9gh P g h 33=-⨯⨯==∆-ρρ 串联：【单管路各层散热器的循环作用动力是同一个数，但进出水温度越到下层越低】

()()()

()()()Pa 3.92492.96165.9685.881.965.96883.971681.983.97181.977381.9gH gH gH P g 1g 3g1g22g2n 1h =-⨯⨯+-⨯⨯+-⨯⨯=-+-+=∆-ρρρρρρ

3-2 通过水力计算确定习题图 3-2 所示重力循环热水采暖管网的管径。图中立

管Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ各散热器的热负荷与Ⅱ立管相同。只算 I 、II 立管，其余立管只

讲计算方法，不作具体计算，散热器进出水管管长 ，进出水支管均有截止 阀和乙字弯，每根立管和热源进出口设有闸阀。

解:（1）选择最不利环路。有图3-2可知，最不利环路是通过立管I 的最底层散热器I 1（1800w ）的环路，这个环路从散热器I 1顺序经过○1、○2、○3、○4、○5、○6、进入锅炉，再经管段○7、○8、○9、○10、○11、○12进入散热器

I 1。查表可得，【简明供热设计手册 李岱森主编 中国建筑工业出版社 1998_P88页表4—3】△

P f =350Pa ，3g kg/m 92.961=ρ，3h kg/m 81.977=ρ

（2）计算通过最不利环路的作用压力

()f g h 'I P gH P 1∆+=∆-ρρ=×（+3）（－）+350＝896Pa

（3）确定最不利环路各管段的管径d

1）求平均比摩阻。Pa/m 65.38

.122896

5.0P R 1

1

'

I pj =⨯=

∆=∑i l

α

最不利环路长度

∑1

I l

=+3)++10+10+10+8++3+8)+10+10+10++=

2)根据各管段热负荷,计算各管段的流量，

kg/h t -t Q

86.0t -t 10187.4Q 3600G h

g h g 3

=⨯=

-）（ 比如:管段○2的流量计算：G 2=（*1800）/（95-70）=≈62 kg/h

同理以此类推可算出全部的流量G 写入下表。

在通过【简明供热设计手册 李岱森主编 中国建筑工业出版社 1998_P115页表5—2】选择最接近R jp

管径。

P y =

RL

∑

P j

=

∑ P d

P

=P y +P j

（4）立管Ⅰ计算富裕度：

通过底层散热器总阻力即系统作用压力富裕度的值如下：

△℅=

()100P P P P 'I 12

~1j y 'I 1

1⨯∆∆+∆-∆∑℅=

9.44896

89

.493896=-℅>10℅

富裕度满足要求，到此I 1环路计算完毕。开始计算I 2环路：

通过第二层环路作用压力及散热器资用压力如下：

()f g h 'I P gH P 2∆+=∆-ρρ=×（+6）（－）+350＝1332Pa

Pa 4894.528961332P '

1413=+-=∆，

通过第二层散热器的资用压力：Pa 2.42489

5.0P pj =⨯=

∆ P y =RL

P j = ∑ P d P

=P y +

P j

压降不平衡率100P P P P '

14

1314

13j y '1413I 2⨯∆∆+∆-∆=∑，，，x ℅=

5

.29489

9

.344489=-℅>15℅

因 ○13、○14 管均选用最小管径，剩余压力只能通过第二层散热器支管上的阀门消除。

立管Ⅰ，第三层

'I 3P ∆ =××资用压力：'

161514P ，，∆=1768-896++=931Pa

压降不平衡率 ()100P P P P '

16

151416

1514j y '

161514I 3

⨯∆∆+∆-∆=

∑，，，，，，x ℅=

2.50931

6

.463931=-℅>15

℅

因管段 ○15、○16、○14 已选用最小管径，剩余压力通过散热器支管的阀门消除。

立管Ⅱ，

ΔP Ⅱ1=××管段○1○7、○18、○23、○24 与管段 ○11、○12、○1、○2 并

联

Ⅱ立管第一层散热器使用压力ΔP ’Ⅱ,1=+++=

P y

=RL

∑

P P j =

∑ P d

P

=P y +P j