高等教育热水供热系统的水力工况.pptx

第十章热水供热系统的水力工况用户水力失调之后不仅会影响到其本身用热，在并联系统中还将影响到其他用户的用热。因此了解和掌握这种失调规律、调整方法，可以为设计中的系统设计需要服务，也可以为运行中的系统管路调节服务。2、本章的重点：①掌握热水供热系统水力工况的计算方法②分析热水供热系统水力工况变化规律和对系统水力失调的影响③研究改善水力失调的方法第一节热水网路水力工况计算的基本原理②处在阻力平方区的流体流动特点1、热水管网一般使用的管径都较大，阻力系数仅取决于管壁的相对粗糙度。即2、该区域每米管段的流动损失（比摩阻）的达西表达式就为pa/m（9－2）3、在阻力平方区某管段在通过单位流量（重量流量或体积流量）时的流动损失表达式即可表示如下：首先把公式（9-2）和的关系式代入式（10-2），移项整理后得到：（10-3）可见，在已知水温参数下，网路中各管段的阻力系数S在阻力平方区里，它只与管段的d、l和k，以及局部阻力当量长度的大小有关，亦即网路各管的阻力数S取决于管段本身几何结构，它不随流量变化。③串联型网路的流动特点1、流量（各管段中的）相同：G＝G1＝G2＝G32、串联管段的总压降为：阻力平方区或表示成即可得到串联管路中的总阻力数与各管段阻力数之间的关系（10-4）④并联型网路的流动特点1、流量关系：Gb＝G1+G2+G3········（1）如由“当量局部阻力法”表示G和与S之间的关系（2）可以得到（3）对一个有若干根支线并联而组成的网路系统来说，该网路总并联流量与各并联支管路的流量关系表达式，即等于它们之间有：（3）式代入（1）即（4）如果假设为并联管段通导数（相当电导率）则可有下列关系式（5）2、并联管段的压降关系：也即（6）由（3）、（4）、（5）、（6）关系式可以得到如下关系：（10-7）和（10-6）根据上述这些计算的基本依据，我们就可以按需要而求出网路中串联管段的总阻力数或并联管网的总阻力数。二、求解网路水力工况的方法：①图解法1、根据的关系可绘出热水网路的管网水力特性曲线（如上的图10-1中曲线1或3）。2、根据网路循环水泵的样本给定的性能曲线“P－V（G）”，在同样坐标系中画出泵性能曲线（如图10-1的曲线2）。3、求出两曲线交点就是热水网对应某个阻力特性（1或3）时的网路水力工况所处的状态点。（泵的工作点和热源总流量）②计算法：1、我们已通过上述分析，得到了热水网路的阻力特性方程2、再把水泵性能曲线（扬程P－流量V）表达成函数式（a、b、c、d是拟合数据）二、网路水力流动状态改变时的变工况计算步骤①根据正常水力工况下流量和压降（通常是设计工况），求出热水网路各管段和热用户系统的阻力数。由公式（9-13）（9-14）根据供热量求水流量，由公式（9-19）求或由公式（10-3）求出各管段的阻力数S值②根据热水网路中管段的连接方式，利用串联管段和并联管段总阻力数计算公式（10-4）和公式（10-5），逐步地求出正常水力工况改变后整个系统的总阻力数。③得出整个系统的总阻力系数后，可以利用上述的图解法，画出网路的图形曲线与循环水泵特性曲线交点，求出新的工作点。或利用计算法求解新的工作点参数和的值。④顺次按各并联管段流量分配的计算方法（见公式10-7）分配流量，求出网路各管段及各用户在正常工况改变后的流量。第二节热水网路水力工况的分析和计算二、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络的流量分配，研究它的水力失调状态。如当网路中各管段和各热用户的阻力数已知时，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。如上图，利用总阻力系数的概念，用户1处（压差或流动阻力）可用下式确定式中：－热用户1分支点的网路总阻力数（用户1到用户n的总阻力数）由式（10-10），可得出用户1占总流量的比例，即相对流量比对用户2，同理可用下式表示（10-12）式中－热用户分支点的网路总阻力数（用户2到用户n的总阻力数）从另一分析来看，用户1分支点处的也可写成或（10-13）式中－热用户1之后的网路总阻力数（注意，不包括用户1和分式线）将（10-12）与式（10-13）两式相除，可得则（10-14）根据上述推算，可以得出第m个用户的相对流量比为（10-15）由（10-15）可以得出如下结论：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之后（按水流方向）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。假如要比较d＝4，m＝7，而（m>d）两支路的流量关系（10-16）三、下面以几种常见的水力工况变化情况为例，根据上述基本原理，并利用水压图定性地分析水力失调的规律性。①当节流阀门A（关小）时的水力工况：当A门关小时