設(shè)計(jì)與繪圖--水利計(jì)算

1、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備,我們周圍物質(zhì)哪些是流體，哪些不是流體，流體有什么共同點(diǎn)？ （一）流體的概念 液體和氣體統(tǒng)稱為流體；常見的為水、空氣、油、燃?xì)獾取?1、流體的基本特征 （1）具有流動性； （2）流體的抗拉、抗切能力極小 （3）流體的抗壓能力較強(qiáng)；,粘性,（3）粘滯性（粘性）：流體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間或流層間因相對運(yùn)動而產(chǎn)生內(nèi)摩擦力（內(nèi)力）以反抗相對運(yùn)動的性質(zhì)，叫做粘性,燃?xì)庹承栽谳斔椭械挠绊?粘度引起流體與管壁之間的摩擦。 結(jié)論：1、不同物質(zhì)的粘度是不同的。 2、輸配過程中，物質(zhì)的粘度越小越好。 摩擦損失小，壓力損失小。,d1,d2,P1 (壓力大),P1(壓力低),壓力大,輸送成本低,危險性大. 壓力容器和壓

2、力管道的安全性最重要。,流量一定時不同輸送壓力下的管徑,P2,P2,二、室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)步驟,（一）設(shè)計(jì)流量計(jì)算 城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的管徑及設(shè)備通過能力不能直接用燃?xì)獾哪暧昧縼泶_定，而應(yīng)按燃?xì)庥?jì)算月的小時最大流量進(jìn)行計(jì)算。 確定燃?xì)庑r計(jì)算流量的方法有兩種 1、不均勻系數(shù)法 2、同時工作系數(shù)法,城市燃?xì)夥峙涔艿赖挠?jì)算流量,各種壓力和用途的城市燃?xì)夥峙涔艿赖挠?jì)算流量是按計(jì)算月的高峰小時最大用氣量計(jì)算的，其小時最大流量由年用氣量和用氣不均勻系數(shù)求得 Q=QYK1maxK2maxK3max/(365*24),室內(nèi)和庭院燃?xì)夤艿赖挠?jì)算流量,根據(jù)城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，室內(nèi)燃?xì)夤艿赖男r計(jì)算流量應(yīng)根據(jù)所有燃

3、具的額定流量及其同時工作系數(shù)確定，計(jì)算公式如下： Qj=KQnN 式中 Qj室內(nèi)燃?xì)夤艿赖挠?jì)算流量（m3/h）； K燃具的同時工作系數(shù)； N同一類型燃具數(shù)目； Qn該類型燃具的額定流量（m3/h）。 同時工作系數(shù)反映燃?xì)庥镁呒惺褂玫某潭龋c用戶的生活規(guī)律、燃?xì)庥镁叩姆N類、數(shù)量等因素密切相關(guān)。 同時工作系數(shù)見城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范,居民生活用燃具的同時工作系數(shù)K 表3.1.3.1,居民生活用熱水器的同時工作系數(shù)K0 表3.1.3.2,注：1）、表中“燃?xì)怆p眼灶”是指一戶居民裝設(shè)一個雙眼灶的同時工作系數(shù)；當(dāng)每一戶居民裝設(shè)兩個單眼灶時，也可參照本表。 2）、表中“燃?xì)怆p眼灶和快速熱水器”是指一戶居民裝

4、設(shè)一個雙眼灶和一個快速熱水器的同時工作系數(shù)。 3）、本表中各數(shù)據(jù)與城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范附表F相同。,例題講解 熱水器流量4.2 Nm3/h 煤氣爐流量1.4 Nm3/h(人工煤氣) 管段 額定流量Q Nm3/h 同時工作系數(shù) K0 計(jì)算流量Nm3/h 0-1 1.4 1 1.4 1-2 5.6 1 5.6 2-3 5.6 1 5.6 3-4 5.6 1. 5.6 4-5 11.2 0.56 6.272 5-6 16.8 0.44 7.392 6-7 28 0.38 10.64 剩余讓學(xué)生完成,壓力損失分類：沿程壓力損失（直管損失）局部壓力損失（閥門彎頭等損失）一、直管阻力損失計(jì)算方法1、公式法（通

5、過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行計(jì)算）低壓燃?xì)夤艿绬挝婚L度的摩擦阻力損失計(jì)算公式（城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范P/L=6.26107Q2/d5T/T0P 燃?xì)夤艿滥Σ磷枇p失（Pa）燃?xì)夤艿滥Σ磷枇ο禂?shù)（見設(shè)計(jì)規(guī)范）L燃?xì)夤艿赖挠?jì)算長度（m）；Q燃?xì)夤艿赖挠?jì)算流量（m3/h）d管道內(nèi)徑（mm）燃?xì)獾拿芏龋╧g/m3）T設(shè)計(jì)中所采用的燃?xì)鉁囟龋↘）T0273K,高壓、次高壓和中壓燃?xì)夤艿赖膯挝婚L度摩擦阻力損失,（P12-P22）/L=1.271010Q2/d5T/T0Z P1燃?xì)夤艿榔瘘c(diǎn)壓力（絕對壓力）Kpa P2燃?xì)夤艿澜K點(diǎn)的壓力（絕對壓力）Kpa Z壓縮因子，當(dāng)燃?xì)鈮毫π∮?.2Mpa（表壓）時，Z取1；,根據(jù)查圖法計(jì)

6、算P/L,根據(jù)計(jì)算流量管徑查圖 查出P/L,并進(jìn)行密度修正 P/L=(P/L)=1 實(shí)際密度 P= (P/L) L,練習(xí)某戶內(nèi)煤氣管道，管徑d=25mm，流量為4m3/h，管材為鍍鋅鋼管，管長為20m，求通過此管段的沿程壓力損失。（燃?xì)夥N類為天然氣，密度約為0.8Kg/m3）解:根據(jù)計(jì)算流量管徑查圖查出P/L,并進(jìn)行密度修正P/L=(P/L)=1 實(shí)際密度/P= (P/L) L,燃?xì)夤艿赖木植孔枇?一般室外燃?xì)夤艿赖木植孔枇砂慈細(xì)夤艿姥爻套枇p失的5%10%進(jìn)行計(jì)算，不需要單獨(dú)計(jì)算局部阻力。 室內(nèi)燃?xì)夤艿烙捎诰植繕?gòu)件比較多，所以需要單獨(dú)計(jì)算局部阻力。 P=V2/2 P局部阻力的壓力損失（Pa

7、） 計(jì)算管段中局部阻力系數(shù)的總和。（見表4-3）（高層建筑燃?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)指南） 或用當(dāng)量長度法計(jì)算 L2= l2 l2當(dāng)量長度（m）（見表45）,常用配件的局部阻力系數(shù),各種直徑管子的當(dāng)量長度,練習(xí),某戶內(nèi)煤氣管道，管徑d=20mm，流量為2m3/h，管材為鍍鋅鋼管，管長為10m，局部構(gòu)件包括旋塞閥1個，直角彎頭2個），求通過此管段的沿程損失和局部損失之和。（燃?xì)夥N類為天然氣，密度約為0.8Kg/m3） 旋塞閥=2.0 ,直角彎頭=1.1 查表4-5 20mm管=1時的當(dāng)量長度l2=0.6 L2= l2=4.20.6=2.52m 管段的計(jì)算長度 L=10+2.52=12.52m 根據(jù)計(jì)算流量管徑

8、查圖查出P/L,并進(jìn)行密度修正P/L=(P/L)=1 實(shí)際密度=2.10.8=1.68pa/mP= (P/L) L=1.6812.52=,計(jì)算各管段的附加壓頭,計(jì)算附加壓頭，由系統(tǒng)圖查得標(biāo)高差， 根據(jù)P附=Hg(a-g)。 H燃?xì)夤苣┒伺c始端的高度差 a空氣的密度 kg/m3 (1.293Kg/Nm3) g燃?xì)獾拿芏?kg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃?xì)獾拿芏? g=10 各管段的實(shí)際壓力損失，為沿程損失+局部損失 Hg(a-g)。,例題,每家用戶裝雙眼灶一臺，額定用氣量為0.9m3/h；使用天然氣，燃?xì)饷芏葹?.8kg/m3，運(yùn)動粘度為15106m2/s。 解 1、確定計(jì)算流量： 在系統(tǒng)圖上對計(jì)算管段

9、進(jìn)行編號114號。 2、確定各管段的計(jì)算長度L1，標(biāo)在圖上： 管道計(jì)算流量為：Qj=KQnN,管段12為例進(jìn)行以下計(jì)算 （1）局部阻力系數(shù)查表得 直角彎頭4個,=1.1 旋塞1個 =2.0 =1.14+2.0=6.4 （2）計(jì)算=1時的當(dāng)量長度l2（d/） 根據(jù)預(yù)定管徑DN15，當(dāng)量長度l2=0.4; （3）計(jì)算所有局部構(gòu)件的當(dāng)量長度L2 L2=l2=6.40.4=2.56m （4）確定計(jì)算長度L 管段長度L1=2.1m L=L1+L2=2.1+2.56=4.66 m (5)計(jì)算單位長度的摩擦阻力損失P/L 管材選用鍍鋅鋼管。 當(dāng)管道直徑DN15，流量0.9m3/h，查出單位長度摩擦損失P0/L=3.0Pa/m 進(jìn)行密度修正，=0.8kg/m3 P/L=P0/L0.8=2.4Pa/m (6)計(jì)算管段