管路水力计算.pdf

一、管路水力计算的根本原理1、一般管段中水的质量流量G，kg/h，为。根据G查询热水采暖系统管道水力计算表，查表确定比摩阻R后，该管段的沿程压力损失P=Rl就可以确定出来。y局部压力损失按下式计算〔1〕Σξ--------表示管段的局部阻力系数之和，查表可知。可求得各个管段的总压力损失〔2〕2、也可利用当量阻力法求总压力损失：当量阻力法是在实际工程中的一种简化计算方法。根本原理是将管段的沿程损失折合为局部损失来计算，即〔3〕〔4〕式中ξ——当量局部阻力系数。d计算管段的总压力损失ΔP可写成〔5〕令ξ=ξ+Σξzhd式中ξ——管段的这算阻力系数zh|〔6〕又(7)那么〔8〕设管段的总压力损失〔9〕各种不同管径的A值和λ/d值及ξ可查表。zh根据公式〔9〕编制水力计算表。3、当量长度法当量长度法是将局部损失折算成沿程损失来计算的一种简化计算方法，也就是假设某一管段的局部压力损失恰好等于长度为l的某段管d段的沿程损失，即〔10〕式中l为管段中局部阻力的当量长度，m。d管段的总压力损失ΔP可写成ΔP=P+P=Rl+Rl=Rl〔11〕yjdzh式中l为管段的折算长度，m。zh当量长度法一般多用于室外供热管路的水力计算上。二、热水采暖系统水力计算的方法1、热水采暖系统水力计算的任务a、各管段的流量和循环作用压力，确定各管段管径。常用于工程设计。b、各管段的流量和管径，确定系统所需的循环作用压力。常用于校核计算。c、各管段管径和该管段的允许压降，确定该管段的流量。常用于校核计算。2、等温降法水力计算方法2-1最不利环路计算〔1〕最不利环路的选择确定采暖系统是由各循环环路所组成的，所谓最不利环路，就是允许平均比摩阻最小的一个环路。可通过分析比拟确定，对于机械循环异程式系统，最不利环路一般就是环路总长度最长的一个环路。〔2〕根据温降，计算各管段流量式中Q——各计算管段的热负荷，W;t——系统的设计供水温度，℃;gt——系统的设计回水温度，℃。g〔3〕根据系统的循环作用压力，确定最不利环路的平均比摩阻Rpj式中R——最不利环路的平均比摩阻，Pa/mpjΔP——最不利环路的循环作用压力，Paα——沿程压力损失占总压力损失的估计百分数，查表确定其值Σl——环路的总长度，m〔4〕根据R和各管段流量，查表选出最接近的管径，确定该管pj径下管段的实际比摩阻和实际流速v。〔5〕确定各管段的压力损失，进而确定系统总的压力损失。2-2其他环路计算其他环路的计算是在最不利环路计算的根底上进行的。应遵循并联环路压力损失平衡的规律，来进行各环路的计算。应用等温降法进行水力计算时应注意：（1）如果系统位置循环作用压力，可在总压力损失之上附加10%确定。（2）各并联循环环路应尽量做到阻力平衡，以保证各环路分配的流量符合设计要求。〔但各并联环路的阻力做到绝对平衡是不可能的，允许有一个差额，但不能过大，否那么会造成严重失调。（3）散热器的进流系数跨越式热水采暖系统中，由于一局部直接经跨越管流入下层散热器，散热器的进流系数α取决于散热器支管、立管、跨越管管径的组合情况和立管中的流量、流速情况，进流系数可查图4-3确定。〔等温降法简便，易于计算，但不易使个并联环路阻力到达平衡，运行时易出现近热远冷的水平失调问题。〕2-3不等温降法的水力计算方法所谓不等温降的水力计算，就是在单管系统中各立管的温度各不相等的前提下进行水力计算。它以并联环路各节点压力平衡的根本原理进行水力计算。这种计算方法对各立管间的流量分配，完全遵守并联环路节点压力平衡的水力学规律，能使设计工况与实际工况根本一致。进行室内热水采暖系统不等温降的水力计算时，一般从循环环路的最远立管开始。(1)首先任意给定最远立管的温降。一般按设计温降增加2-5℃。由此求出最远立管的计算流量。根据该立管的流量，选用〔或〕GjRv值，确定最远立管管径和环路末端供、回水干管的管径及相应的压力损失值。(2)确定环路最末端的第二根立管的管径。该立管与上述计算管段为并联管路。根据节点的压力损失ΔP，选定该立管管径，从而确定通过环路最末端的第二根立管的计算流量及其计算温度降。(3)按照上述方法，由远至近，一次确定出该环路上供、回水干管各管段的管径及其相应附压力损失以及各立管的管径、计算流量和计算温度降。(4)系统中有很多分支循环环路时，按上述方法计算各个分支循环环路。计算得出的各循环环路在节点压力平衡状况下的流量总和，一般都不会等于设计要求的总流量，最后需要根据并联环路流量分配和压降变化的规律，对初步计算的个循环环路的流量、温降和压降进行调整。最后确定各立管散热器所需的面积。