廣州大學流體輸配管網流體輸配管網考試重點

1、第一章：通風工程的主要任務：控制室內空氣污染物,保證良好的室內空氣品質,并保護大氣環(huán)境。 通風工程的風管系統(tǒng)分類：排風系統(tǒng):、送風系統(tǒng):空調工程的主要任務：控制空氣污染物,保證空氣品質,保護大氣環(huán)境; 舒適性,或使室內熱環(huán)境滿足生產工藝的要求?？照{系統(tǒng)的兩個功能：控制室內空氣污染物濃度和熱環(huán)境質量。 供暖空調冷熱水管網型式：一.按循環(huán)動力分:重力(自然)循環(huán)系統(tǒng)、機械循環(huán)系統(tǒng)二.按水流路徑：同程系統(tǒng)、異程系統(tǒng)同程式系統(tǒng)除了供回水管路以外，還有一根同程管。由于各并聯環(huán)路的管路總廠度基本相等，阻抗差異較小，則流量分配以滿足要求。異程式水系統(tǒng)管路簡單，不需采用同程管，系統(tǒng)投資較少，但當并聯環(huán)路阻抗相

2、差較大時，水量分配、調節(jié)較難。三.按流量變化分為:定流量系統(tǒng)、變流量系統(tǒng)四.按水泵設置分為:單式泵系統(tǒng)、復式泵系統(tǒng)單式泵水系統(tǒng)的冷（熱）源側和負荷側用同一組循環(huán)水泵，因為要保證冷（熱）源對水流量的要求，這種水系統(tǒng)不能完全按負荷變化調節(jié)水泵流量，不利于節(jié)省水泵輸送能量。復式泵水系統(tǒng)的冷（熱）源側和負荷側分別設置循環(huán)水泵，可以實現負荷側的水泵變流量運行，能節(jié)省輸送耗能，并能適應供水分區(qū)不同壓降的需要，系統(tǒng)總壓低。五.按與大氣接觸情況分為:開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)閉式系統(tǒng)：與外界只有能量交換而沒有質量交換的系統(tǒng)。熱水集中供熱管網型式：枝狀管網、環(huán)狀管網（要求畫圖說明，課本P13）重點圖:熱水集中供熱管網用

3、戶連接方式與裝置重點圖：蒸汽供熱管網與熱用戶的連接方式第二章氣體管流水力特征（計算題）P45流體輸配管網水力計算的目的：根據要求的流量分配確定管網的管徑或阻力；求得管網特性曲線，為匹配管網動力設備準備條件，進而確定動力設備；或者根據已定的動力設備，確定管道尺寸。流體輸配管網水力計算的理論依據：流體力學一元流體流動連續(xù)性方程和能量方程及串、并聯管路流動規(guī)律。動力設備提供的壓力等于管網總阻力，串聯管路總阻力等于各段管路阻力之和。管段中的流動阻力包括沿程阻力和局部阻力。常用的水力計算方法的定義、步驟（課本P51）：1、假定流速法 先按技術經濟要求選定管內流速（經濟流速），再結合所輸送的流量，確定管道

4、斷面尺寸，進而計算管道阻力，得出需要的動力。計算前，完成管網布置，確定流量分配Ø 繪草圖，編號Ø 確定流速Ø 確定管徑Ø 計算各管段阻力Ø 平衡并聯管路Ø 計算總阻力，計算管網特性曲線Ø 根據管網特性曲線，選擇動力設備2、壓損平均法 將已定的總資用動力，按干管長度平均分給每一管段，以此確定管段阻力，再根據每一管段的流量確定管道端面尺寸。計算前，完成管網布置，確定流量分配Ø 繪系統(tǒng)圖，編號，標管段L和Q，定最不利環(huán)路。Ø 根據資用動力，計算其平均Rm。Ø 根據Rm和各管段Q，確定其各管段管徑。&#

5、216; 確定各并聯支路的資用動力，計算其Rm 。Ø 根據各并聯支路Rm和各管段Q，確定其管徑。3、靜壓復得法 通過改變管道斷面尺寸，降低流速，克服管段阻力，維持所需的要管道內靜壓。計算前，完成管網布置Ø 確定管道上各孔口的出流速度。Ø 計算各孔口處的管內靜壓Pj和流量。Ø 順流向定第一孔口處管內流速、全壓和管道尺寸。Ø 計算第一孔口到第二孔口的阻力P1·2。Ø 計算第二孔口處的動壓Pd2。Ø 計算第二孔口處的管內流速，確定該處的管道尺寸。Ø 以此類推，直到確定最后一個孔口處的管道斷面尺寸。均勻送風管道設

6、計設計原理靜壓產生的流速為： 空氣在風管內的流速為：空氣從孔口出流時的流速為：如圖所示：出流角為：第三章課本P75，要求類似的圖會計算課本P79，例題3-1 P94，例題3-3第四章汽液兩相流管網水力特征：n 狀態(tài)參數變化大，伴隨相變，壓降導致飽和溫度降低，凝水管“二次汽化”n 會產生“水塞”、“水擊”n 減輕“水擊”的方法：1、蒸汽管路有足夠坡度，汽、水同相；2、設置疏水裝置；3、防止立管“水擊”，下供式立管流速要低；第五章離心式風機的基本結構：離心式風機的主要部件有葉輪和機殼一、葉輪：由前盤、后盤、葉片和輪轂組成。 前盤的形式有多種。 葉片是主要部件。 按葉片的出口安裝角分類：有前向葉片、

7、后向葉片、徑向葉片三種。 葉片的形狀有：平板型、圓弧型和中空機翼型。二、機殼：由蝸殼、進風口和風舌等零部件組成。1）蝸殼：蝸殼是由蝸板和左右兩塊側板焊接或咬口而成。 作用：1、 是收集從葉輪出來的氣體；2、 引至蝸殼的出風口，把風輸送到管道中或排到大氣；3、有的風機將風的一部分動壓通過蝸殼轉變?yōu)殪o壓。2） 進風口：進風口又稱集風器，它保證氣流能均勻地充滿葉輪進口，使氣流流動損失最小。離心式泵與風機的進口有圓筒形，圓錐形、弧形、錐筒形、弧筒形、錐弧形等多種。離心式泵的基本結構三進氣箱： 一般只在大型或雙吸的離心式風機上使用。四前導器：在大型離心式風機或要求性能調節(jié)的風機的進風口或進風口的流道內裝

8、置前導器。前導器有軸向式和徑向式兩種。五、擴散器擴散器裝于風機機殼出口處，其作用是降低出口流體速度，使部分動壓轉變?yōu)殪o壓， 有圓形截面和方形截面兩種。一、 葉輪 葉輪分為單吸葉輪和雙吸葉輪兩種；目前多采用鑄鐵、鑄鋼和青銅制成；葉輪按其蓋板情況又可分為封閉式葉輪、敞開式葉輪和半開式葉輪三種形式。二、泵殼三、泵座四、軸封裝置 離心式泵與風機的性能參數一、流量：單位時間內泵與風機所輸送的流體的量稱為流量。常用體積流量并以字母Q表示，單位是 m3s或 m3h。二、泵的揚程與風機的全壓：流經泵的出口斷面與進口斷面單位重量流體所具有總能量之差稱為泵的揚程。用字母H表示，其單位為m。 流經風機出口斷面與進口

9、斷面單位體積的氣體具有的總能量之差稱為風機的全壓或（壓頭）。用字母 P表示，單位為 Pa。三 功率（1）有效功率：有效功率表示在單位時間內流體從離心式泵與風機中所獲得的總能量。用字母Ne表示，它等于重量流量和揚程的乘積：NeQHQP （w或kw）（2）軸功率：原動機傳遞到泵與風機軸上的輸入功率為軸功率，用字母N表示。四泵與風機總效率：泵與風機的有效功率與軸功率之比為總效率，常用字母表示。 NeN五轉速：轉速指泵與風機的葉輪每分鐘的轉數即rmin，常用字母n表示。絕對速度與相對速度：絕對速度是指運動物體相對于靜止參照系的運動速度；相對速度則是指運動物體相對于運動參照系的速度；牽連速度是指運動參照

10、系相對于靜止參照系的速度。歐拉方程的特點：1推導基本能量方程時，未分析流體在葉輪流道中途的運動過程，得出流體所獲得的理論揚程HT ，僅與流體在葉片進、出口處的速度三角形有關，而與流動過程無關。2流體所獲得的理論揚程HT 與被輸送流體的種類無關。歐拉方程的物理意義在速度三角形中，由余弦定理得：w2=u2+v2-2uvcos= u2+v2-2uvu ，于是u2vu2=（ u22+v22 w22）/2 u1vu1=（ u12+v12 w12）/2 代入歐拉方程得：第一項表示流體在葉輪內旋轉時產生的離心力所做的功；第二項表示由于葉道展寬，相對速度降低而獲得的壓能；第三項表示動壓水頭增量（課本P155）

11、流動損失與流動效率1、流動損失 根本原因：流體具有粘性A、進口損失流體進入葉道之前發(fā)生了預旋轉，葉片做功減小，使氣流角發(fā)生了旋轉，理論揚程下降。B、撞擊損失當實際運行流量與額定流量不同時，相對速度的方向不再與葉片進口安裝角的方向一致，從而發(fā)生撞擊損失。它與流量差的平方成正比。C、葉輪中的水力損失包括摩擦損失和流速大小、方向改變及離開葉片時的局部損失。D、動壓轉換和流體離開機殼時的損失E、流動總損失2、流動效率實際揚程或全壓與其理論揚程或全壓之比叫做流動效率。內功率Ni ：包括流動損失、輪阻損失和內泄漏損失等實際消耗于流體的功率為內功率。軸功率Ns：泵與風機的輸入功率稱為軸功率，它等于內功率Ni

12、與機械傳動損失Nm之和，即Ns= Ni+Nm（kw）性能曲線：課本P162泵與風機相似律 課本P167相似條件A、幾何相似B、運動相似C、動力相似。雷諾數相等（慣性力與粘性力之比）：歐拉數相等（壓差與慣性力之比） ：課后習題：課本P184 5-24、5-25第六章廣義和狹義特性曲線：泵、風機與管網系統(tǒng)匹配的工作狀態(tài)點1. 泵或風機的運行工況點：泵、風機與管網系統(tǒng)運行的平衡點；泵、風機與管網系統(tǒng)的合理匹配。流量和壓力匹配；泵、風機在其特性曲線上穩(wěn)定工作的點稱之為工況點。2. 泵、風機的穩(wěn)定工作區(qū)和非穩(wěn)定工作區(qū)：穩(wěn)定工作區(qū)，P-Q曲線是平緩的；非穩(wěn)定工作區(qū)，P-Q曲線是駝峰形的，E點不穩(wěn)定，D點穩(wěn)

13、定；駝峰形P-Q曲線應使工作點在下降段。3.喘振及其防止方法定義： 在非穩(wěn)定工作區(qū)運行時，離心泵、風機出現一會輸出流體，一會流體倒流的現象，稱為“喘振” 。危害： 喘振發(fā)生，設備運行聲音發(fā)生突變，Q、P急劇波動，發(fā)生強烈振動。不及時停機或消除，將會造成機器嚴重破壞。喘振的防治方法 應盡量避免設備在非穩(wěn)定區(qū)工作； 采用旁通或放空法； 減速節(jié)流法。喘振發(fā)生的條件：l 出口接有管網，且具有一定壓力l 出口流量變小，達到不穩(wěn)定區(qū)，管網壓力大于泵出口壓力管網系統(tǒng)中泵、風機的聯合運行（課本P193）曲線：多臺設備并聯運行不同性能設備并聯的工況分析1.常用泵的性能及使用范圍離心泵：單級單吸、單級雙吸、多級、

14、管道泵等。電動機與泵的連接方式:直接耦合式、皮帶傳動式、直連式、濕轉子型等離心泵的性能分為：平坦型，駝峰型，陡降型泵應在高效區(qū)（0.90 max）的工作。2.常用風機的性能及適用范圍 有離心式和軸流式兩大類。還有混流式、貫流式等。具體見表6-4-2。泵、風機的選用原則1.泵的選用原則：（1）按輸送液體物理化學性質選適用種類；（2）泵的Q和H滿足要求,有1020的富裕量；（3）使工作點處于較高效率值范圍內；（4）Q較大，宜并聯,并聯臺數不宜多，盡量用同型號泵并聯。（5）選泵時考慮系統(tǒng)靜壓，工作壓力應在泵殼體和填料的承壓能力范圍之內。 2.風機的選用原則（1）根據輸送氣體的物理、化學性質的不同(如

15、有清潔氣體、易燃、易爆、粉塵、腐蝕性等氣體)，選用不同用途的風機。（2）風機的流量和壓頭能滿足運行工況的要求。并應有1020的富裕量。（3）使風機的工作點經常處于高效率區(qū)，在流量壓頭曲線最高點的右側下降段上，保證工作的穩(wěn)定性和經濟性。（4）對有消聲要求的通風系統(tǒng)，應首先選擇效率高、轉數低的風機，并應采取相應的消聲減振措施。（5）盡可能避免采用多臺并聯或串聯的方式。當不可避免時，應選擇同型號的風機聯合工作。第七章第七章為重點章節(jié)，以老師上課說的為準管流能量方程及壓頭表達式氣體管流能量方程及壓力表達式忽略位壓（即重力作用）能量轉換原理：即在某一管流斷面，其動壓與靜壓之和為一定數，如其靜壓增長，則動

16、壓必等量減少；反之，靜壓減少，動壓必等量增長，所以亦稱之為動靜轉換原理。靜水壓圖水壓圖在液體管網設計中的重要作用：各用戶對流體的流量，壓力及溫度的要求可能不同，所處的地勢高低不一。在設計過程中，水壓圖可反映管網和各用戶的壓力狀況，并確定保證使它實現的技術措施。在運行中，通過水壓圖可以了解系統(tǒng)在調節(jié)過程中或出現故障時的壓力狀況，掌握關鍵的影響因素和采取必要的技術措施，保證安全運行。各用戶與管網的連接方式以及管網系統(tǒng)的自控調節(jié)方，都要根據水壓圖或其波動情況來選定。水壓圖是流體管網設計和運行的重要的工具，應掌握繪制水壓圖的基本要求，步驟和方法，利用水壓圖分析系統(tǒng)壓力狀況。繪制熱水網路水壓圖的步驟和方

17、法 根據對水壓圖的基本要求，以如圖高溫水供熱系統(tǒng)為例，闡明繪制水壓圖的步驟和方法。 （1）建立水壓圖坐標系，以循環(huán)水泵的中心線的高度為基準面，縱坐標表示水壓圖的水頭，橫坐標表示管網的水平距離。 在橫坐標O-X軸上相應點標出管路相對于基準面的標高和房屋高度。各點地面高度的連接線就是圖上帶有陰影的線，表示沿管線的縱剖面。（2）靜水壓線。靜水壓線須滿足以下要求： a底層散熱器承受的靜水壓力不超過其承壓能力； b熱網及直連的用戶系統(tǒng)，不出現汽化或倒空。（3）回水管的動水壓線?？筛鶕m和局b部阻力占的比例，定動水壓線的坡度，初步繪動水壓線，或根據水力計算結果確定回水動水壓線，應滿足下列要求： a回水管

18、動水壓曲線應保證直用戶系統(tǒng)都不倒空和網路上任何一點的壓力不應低于5mH2O的要求。這是控制回水管動水壓曲線最低位置的要求。b底層散熱器所承受的靜水壓力不超過其承壓能力（4）供水管動水壓線。 供水管動水壓線的位置，應滿足下列要求：a、 網路供水干管以及與網路直接連接的用戶系統(tǒng)的供水管中，任何一點都不應出現汽化。b、 在網路上任何一處用戶引入口或熱力站的供、回水管之間的資用壓差，應能滿足用戶引入口或熱力站要求的循環(huán)壓力。 繪出的動水壓曲線ABCDE以及靜水壓曲線j-j線，組成該網路主干線的水壓圖。各分支線的動水壓線，可根據各分支線在分支點處的供回水管的測壓管水頭高度和分支線的水力計算成果，按上述同樣的方法和要求繪制。下圖為重點圖考試必考(1)+23.6課本P259 7.4.2水力平衡：管網系統(tǒng)中各用戶實際得到的流量與其需求的流量相同。平衡手段：通過調節(jié)措施實現管網系統(tǒng)的水力平衡。管網調節(jié)可分