广州大学流体输配管网流体输配管网考试重点

1、第一章：通风工程的主要任务：控制室内空气污染物,保证良好的室内空气品质,并保护大气环境。 通风工程的风管系统分类：排风系统:、送风系统:空调工程的主要任务：控制空气污染物,保证空气品质,保护大气环境; 舒适性,或使室内热环境满足生产工艺的要求。空调系统的两个功能：控制室内空气污染物浓度和热环境质量。 供暖空调冷热水管网型式：一.按循环动力分:重力(自然)循环系统、机械循环系统二.按水流路径：同程系统、异程系统同程式系统除了供回水管路以外，还有一根同程管。由于各并联环路的管路总厂度基本相等，阻抗差异较小，则流量分配以满足要求。异程式水系统管路简单，不需采用同程管，系统投资较少，但当并联环路阻抗相

2、差较大时，水量分配、调节较难。三.按流量变化分为:定流量系统、变流量系统四.按水泵设置分为:单式泵系统、复式泵系统单式泵水系统的冷（热）源侧和负荷侧用同一组循环水泵，因为要保证冷（热）源对水流量的要求，这种水系统不能完全按负荷变化调节水泵流量，不利于节省水泵输送能量。复式泵水系统的冷（热）源侧和负荷侧分别设置循环水泵，可以实现负荷侧的水泵变流量运行，能节省输送耗能，并能适应供水分区不同压降的需要，系统总压低。五.按与大气接触情况分为:开式系统、闭式系统闭式系统：与外界只有能量交换而没有质量交换的系统。热水集中供热管网型式：枝状管网、环状管网（要求画图说明，课本P13）重点图:热水集中供热管网用

3、户连接方式与装置重点图：蒸汽供热管网与热用户的连接方式第二章气体管流水力特征（计算题）P45流体输配管网水力计算的目的：根据要求的流量分配确定管网的管径或阻力；求得管网特性曲线，为匹配管网动力设备准备条件，进而确定动力设备；或者根据已定的动力设备，确定管道尺寸。流体输配管网水力计算的理论依据：流体力学一元流体流动连续性方程和能量方程及串、并联管路流动规律。动力设备提供的压力等于管网总阻力，串联管路总阻力等于各段管路阻力之和。管段中的流动阻力包括沿程阻力和局部阻力。常用的水力计算方法的定义、步骤（课本P51）：1、假定流速法 先按技术经济要求选定管内流速（经济流速），再结合所输送的流量，确定管道

4、断面尺寸，进而计算管道阻力，得出需要的动力。计算前，完成管网布置，确定流量分配Ø 绘草图，编号Ø 确定流速Ø 确定管径Ø 计算各管段阻力Ø 平衡并联管路Ø 计算总阻力，计算管网特性曲线Ø 根据管网特性曲线，选择动力设备2、压损平均法 将已定的总资用动力，按干管长度平均分给每一管段，以此确定管段阻力，再根据每一管段的流量确定管道端面尺寸。计算前，完成管网布置，确定流量分配Ø 绘系统图，编号，标管段L和Q，定最不利环路。Ø 根据资用动力，计算其平均Rm。Ø 根据Rm和各管段Q，确定其各管段管径。&#

5、216; 确定各并联支路的资用动力，计算其Rm 。Ø 根据各并联支路Rm和各管段Q，确定其管径。3、静压复得法 通过改变管道断面尺寸，降低流速，克服管段阻力，维持所需的要管道内静压。计算前，完成管网布置Ø 确定管道上各孔口的出流速度。Ø 计算各孔口处的管内静压Pj和流量。Ø 顺流向定第一孔口处管内流速、全压和管道尺寸。Ø 计算第一孔口到第二孔口的阻力P1·2。Ø 计算第二孔口处的动压Pd2。Ø 计算第二孔口处的管内流速，确定该处的管道尺寸。Ø 以此类推，直到确定最后一个孔口处的管道断面尺寸。均匀送风管道设

6、计设计原理静压产生的流速为： 空气在风管内的流速为：空气从孔口出流时的流速为：如图所示：出流角为：第三章课本P75，要求类似的图会计算课本P79，例题3-1 P94，例题3-3第四章汽液两相流管网水力特征：n 状态参数变化大，伴随相变，压降导致饱和温度降低，凝水管“二次汽化”n 会产生“水塞”、“水击”n 减轻“水击”的方法：1、蒸汽管路有足够坡度，汽、水同相；2、设置疏水装置；3、防止立管“水击”，下供式立管流速要低；第五章离心式风机的基本结构：离心式风机的主要部件有叶轮和机壳一、叶轮：由前盘、后盘、叶片和轮毂组成。 前盘的形式有多种。 叶片是主要部件。 按叶片的出口安装角分类：有前向叶片、

7、后向叶片、径向叶片三种。 叶片的形状有：平板型、圆弧型和中空机翼型。二、机壳：由蜗壳、进风口和风舌等零部件组成。1）蜗壳：蜗壳是由蜗板和左右两块侧板焊接或咬口而成。 作用：1、 是收集从叶轮出来的气体；2、 引至蜗壳的出风口，把风输送到管道中或排到大气；3、有的风机将风的一部分动压通过蜗壳转变为静压。2） 进风口：进风口又称集风器，它保证气流能均匀地充满叶轮进口，使气流流动损失最小。离心式泵与风机的进口有圆筒形，圆锥形、弧形、锥筒形、弧筒形、锥弧形等多种。离心式泵的基本结构三进气箱： 一般只在大型或双吸的离心式风机上使用。四前导器：在大型离心式风机或要求性能调节的风机的进风口或进风口的流道内装

8、置前导器。前导器有轴向式和径向式两种。五、扩散器扩散器装于风机机壳出口处，其作用是降低出口流体速度，使部分动压转变为静压， 有圆形截面和方形截面两种。一、 叶轮 叶轮分为单吸叶轮和双吸叶轮两种；目前多采用铸铁、铸钢和青铜制成；叶轮按其盖板情况又可分为封闭式叶轮、敞开式叶轮和半开式叶轮三种形式。二、泵壳三、泵座四、轴封装置 离心式泵与风机的性能参数一、流量：单位时间内泵与风机所输送的流体的量称为流量。常用体积流量并以字母Q表示，单位是 m3s或 m3h。二、泵的扬程与风机的全压：流经泵的出口断面与进口断面单位重量流体所具有总能量之差称为泵的扬程。用字母H表示，其单位为m。 流经风机出口断面与进口

9、断面单位体积的气体具有的总能量之差称为风机的全压或（压头）。用字母 P表示，单位为 Pa。三 功率（1）有效功率：有效功率表示在单位时间内流体从离心式泵与风机中所获得的总能量。用字母Ne表示，它等于重量流量和扬程的乘积：NeQHQP （w或kw）（2）轴功率：原动机传递到泵与风机轴上的输入功率为轴功率，用字母N表示。四泵与风机总效率：泵与风机的有效功率与轴功率之比为总效率，常用字母表示。 NeN五转速：转速指泵与风机的叶轮每分钟的转数即rmin，常用字母n表示。绝对速度与相对速度：绝对速度是指运动物体相对于静止参照系的运动速度；相对速度则是指运动物体相对于运动参照系的速度；牵连速度是指运动参照

10、系相对于静止参照系的速度。欧拉方程的特点：1推导基本能量方程时，未分析流体在叶轮流道中途的运动过程，得出流体所获得的理论扬程HT ，仅与流体在叶片进、出口处的速度三角形有关，而与流动过程无关。2流体所获得的理论扬程HT 与被输送流体的种类无关。欧拉方程的物理意义在速度三角形中，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 代入欧拉方程得：第一项表示流体在叶轮内旋转时产生的离心力所做的功；第二项表示由于叶道展宽，相对速度降低而获得的压能；第三项表示动压水头增量（课本P155）

11、流动损失与流动效率1、流动损失 根本原因：流体具有粘性A、进口损失流体进入叶道之前发生了预旋转，叶片做功减小，使气流角发生了旋转，理论扬程下降。B、撞击损失当实际运行流量与额定流量不同时，相对速度的方向不再与叶片进口安装角的方向一致，从而发生撞击损失。它与流量差的平方成正比。C、叶轮中的水力损失包括摩擦损失和流速大小、方向改变及离开叶片时的局部损失。D、动压转换和流体离开机壳时的损失E、流动总损失2、流动效率实际扬程或全压与其理论扬程或全压之比叫做流动效率。内功率Ni ：包括流动损失、轮阻损失和内泄漏损失等实际消耗于流体的功率为内功率。轴功率Ns：泵与风机的输入功率称为轴功率，它等于内功率Ni

12、与机械传动损失Nm之和，即Ns= Ni+Nm（kw）性能曲线：课本P162泵与风机相似律 课本P167相似条件A、几何相似B、运动相似C、动力相似。雷诺数相等（惯性力与粘性力之比）：欧拉数相等（压差与惯性力之比） ：课后习题：课本P184 5-24、5-25第六章广义和狭义特性曲线：泵、风机与管网系统匹配的工作状态点1. 泵或风机的运行工况点：泵、风机与管网系统运行的平衡点；泵、风机与管网系统的合理匹配。流量和压力匹配；泵、风机在其特性曲线上稳定工作的点称之为工况点。2. 泵、风机的稳定工作区和非稳定工作区：稳定工作区，P-Q曲线是平缓的；非稳定工作区，P-Q曲线是驼峰形的，E点不稳定，D点稳

13、定；驼峰形P-Q曲线应使工作点在下降段。3.喘振及其防止方法定义： 在非稳定工作区运行时，离心泵、风机出现一会输出流体，一会流体倒流的现象，称为“喘振” 。危害： 喘振发生，设备运行声音发生突变，Q、P急剧波动，发生强烈振动。不及时停机或消除，将会造成机器严重破坏。喘振的防治方法 应尽量避免设备在非稳定区工作； 采用旁通或放空法； 减速节流法。喘振发生的条件：l 出口接有管网，且具有一定压力l 出口流量变小，达到不稳定区，管网压力大于泵出口压力管网系统中泵、风机的联合运行（课本P193）曲线：多台设备并联运行不同性能设备并联的工况分析1.常用泵的性能及使用范围离心泵：单级单吸、单级双吸、多级、

14、管道泵等。电动机与泵的连接方式:直接耦合式、皮带传动式、直连式、湿转子型等离心泵的性能分为：平坦型，驼峰型，陡降型泵应在高效区（0.90 max）的工作。2.常用风机的性能及适用范围 有离心式和轴流式两大类。还有混流式、贯流式等。具体见表6-4-2。泵、风机的选用原则1.泵的选用原则：（1）按输送液体物理化学性质选适用种类；（2）泵的Q和H满足要求,有1020的富裕量；（3）使工作点处于较高效率值范围内；（4）Q较大，宜并联,并联台数不宜多，尽量用同型号泵并联。（5）选泵时考虑系统静压，工作压力应在泵壳体和填料的承压能力范围之内。 2.风机的选用原则（1）根据输送气体的物理、化学性质的不同(如

15、有清洁气体、易燃、易爆、粉尘、腐蚀性等气体)，选用不同用途的风机。（2）风机的流量和压头能满足运行工况的要求。并应有1020的富裕量。（3）使风机的工作点经常处于高效率区，在流量压头曲线最高点的右侧下降段上，保证工作的稳定性和经济性。（4）对有消声要求的通风系统，应首先选择效率高、转数低的风机，并应采取相应的消声减振措施。（5）尽可能避免采用多台并联或串联的方式。当不可避免时，应选择同型号的风机联合工作。第七章第七章为重点章节，以老师上课说的为准管流能量方程及压头表达式气体管流能量方程及压力表达式忽略位压（即重力作用）能量转换原理：即在某一管流断面，其动压与静压之和为一定数，如其静压增长，则动

16、压必等量减少；反之，静压减少，动压必等量增长，所以亦称之为动静转换原理。静水压图水压图在液体管网设计中的重要作用：各用户对流体的流量，压力及温度的要求可能不同，所处的地势高低不一。在设计过程中，水压图可反映管网和各用户的压力状况，并确定保证使它实现的技术措施。在运行中，通过水压图可以了解系统在调节过程中或出现故障时的压力状况，掌握关键的影响因素和采取必要的技术措施，保证安全运行。各用户与管网的连接方式以及管网系统的自控调节方，都要根据水压图或其波动情况来选定。水压图是流体管网设计和运行的重要的工具，应掌握绘制水压图的基本要求，步骤和方法，利用水压图分析系统压力状况。绘制热水网路水压图的步骤和方

17、法 根据对水压图的基本要求，以如图高温水供热系统为例，阐明绘制水压图的步骤和方法。 （1）建立水压图坐标系，以循环水泵的中心线的高度为基准面，纵坐标表示水压图的水头，横坐标表示管网的水平距离。 在横坐标O-X轴上相应点标出管路相对于基准面的标高和房屋高度。各点地面高度的连接线就是图上带有阴影的线，表示沿管线的纵剖面。（2）静水压线。静水压线须满足以下要求： a底层散热器承受的静水压力不超过其承压能力； b热网及直连的用户系统，不出现汽化或倒空。（3）回水管的动水压线。可根据Rm和局b部阻力占的比例，定动水压线的坡度，初步绘动水压线，或根据水力计算结果确定回水动水压线，应满足下列要求： a回水管

18、动水压曲线应保证直用户系统都不倒空和网路上任何一点的压力不应低于5mH2O的要求。这是控制回水管动水压曲线最低位置的要求。b底层散热器所承受的静水压力不超过其承压能力（4）供水管动水压线。 供水管动水压线的位置，应满足下列要求：a、 网路供水干管以及与网路直接连接的用户系统的供水管中，任何一点都不应出现汽化。b、 在网路上任何一处用户引入口或热力站的供、回水管之间的资用压差，应能满足用户引入口或热力站要求的循环压力。 绘出的动水压曲线ABCDE以及静水压曲线j-j线，组成该网路主干线的水压图。各分支线的动水压线，可根据各分支线在分支点处的供回水管的测压管水头高度和分支线的水力计算成果，按上述同样的方法和要求绘制。下图为重点图考试必考(1)+23.6课本P259 7.4.2水力平衡：管网系统中各用户实际得到的流量与其需求的流量相同。平衡手段：通过调节措施实现管网系统的水力平衡。管网调节可分