流体输配管网第八章必考习题Word格式.docx

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2

3

4

5

6

流量（m3/h）

-420

530

-440

570

-610

370

（1）以节点V6为参考节点，写出该管网图的基本关联矩阵Bk，和节点流量平衡方程组。

（2）以管段1、2为余枝，写出该管网图的独立回路矩阵Cf和独立回路压力平衡方程组。

以节点6为参考点的基本关联矩阵Bk=

节点流量平衡方程矩阵

=

（2）独立回路矩阵Cf=

节点压力平衡方程矩阵

写成方程的形式：

将

代入。

8-3．如下图所示的流体输配管网图，各管段的阻抗（单位：

kg/m7）为：

S

（1）=5.2，S

（2）=5.3，S（3）=1.2，S（4）=1.3，S（5）=1.4。

该管网图的1、4节点分别有节点流量，其大小方向如图示。

试建立求解管段流量Q（Q1,Q2,…Q5）的方程组。

（1）建立矩阵形式表示的节点流量平衡方程组。

（2）选出管网图的最小阻抗生成树，写出独立回路矩阵Cf，建立矩阵形式的独立回路压力平衡方程组。

（3）将独立回路压力平衡方程组简化为只有余枝流量未知数的方程组。

（1）以节点4为参考节点，节点流量平衡方程组如下：

（2）最小阻抗树由分支3、4、5组成。

独立回路矩阵：

独立回路压力平衡方程组：

（3）

8-4某室外供热管网的环状干线图如图1所示。

试进行该管网环状干线的水力计算，确定各管段的管径、流量、压力损失及各节点的压力，以节点1的压力为参考压力0值。

各管段长度见及局部阻力系数见表1。

管段的比摩阻应不大于300Pa/m，流体密度取950.7kg/m3。

图1供热管网的环状干线图

表1各管段的长度和局部阻力系数

管段编号

起点

终点

管长/m

总局部阻力系数

粗糙度/mm

100

0.5

200

120

123

222

（一）第一步：

分别输入

节点数：

分支数：

流体密度：

1000

下一步：

依次添加表1中的分支信息

表1分支信息输入

分支编号

直径/m

0.2

0.3

0.15

其中，“分支阻抗计算”均选择“用管段参数计算”。

（二）下一步：

输入节点信息

依次输入表2中的节点流量。

表2

节点信息表

节点编号

节点流量

500

-200

-150

定压点选择节点1，压力为默认值0。

（三）动力装置设置

进行设计性水力计算，没有动力装置，直接进入下一步。

会提示：

“您没有设置动力装置，重新输入吗？

”应回答否。

（四）管网输入数据显示

显示前面输入的数据，检查无误后单击“完成”。

（五）进行管网计算

单击管网计算菜单下的“管网计算”菜单，或相应的工具按钮“左起第三个”，进行管网计算。

主要计算结果见表3。

表3

网络分析计算结果表

分支阻抗

计算流量

小时流量

分支阻力

7750246

4.599594E-02

165.5854

16396.63

1682893

9.289294E-02

334.4146

14521.85

1089792

-4.147649E-02

-149.3154

-1874.77

3.950512E+07

9.749793E-03

35.09925

3755.30

1845996

3.191687E-02

114.9007

1880.49

8-5水力工况分析。

某室外供热管网图如图2所示。

该管网的供回水干线的管径、管长及局部阻力等参数见表2，热源、用户及其连接管段（图中管段6~9）的设计流量以及设计流量下的压力损失亦列于表2中。

循环水泵为两台相同水泵并联运行，其中单台水泵的性能参数见表3。

试分析：

该管网工作时各个用户的流量；

若管段1因损坏而关断，此时各个用户的实际流量是多少？

图2供热管网图

表2管段参数表（流体密度取950.7kg/m3）

直径

m

管长

设计流量

m3/h

阻力

Pa

100000

7

80000

8

150

60000

9

10

11

12

13

14

表3单台水泵性能参数表

转速

工作转速

流量下限

流量上限

1200

300

700

流量1

全压1

流量2

全压2

流量3

全压3

320

36

30

660

22

其中，分支1-5，10-14的“分支阻抗计算”均选择“用管段参数计算”，6-9选择“用流量和阻力计算”，其流量和阻力见表1。

所有节点流量为零。

定压点选择节点5（水泵入口点），压力为200000Pa。

按表2设置。

（输入情况界面见图1）。

表2（流量单位：

m3/h，全压单位：

mH2O）

序号

装置编号

所在分支

分支设计流量

sb

图1动力装置设置界面

动力类型

全压

6.072494E-02

218.6098

28579.18

.123218

443.5848

25550.82

1189863

-5.044924E-02

-181.6172

-3028.35

1.288604E-02

46.38973

6559.82

4.373837E-02

157.4581

3531.47

5184000

.183943

662.1946

175400.70

水泵

350432.5

2.592E+07

.0674358

242.7689

117873.50

3.456E+07

5.988274E-02

215.5779

123930.20

5.662441E-02

203.8479

110810.50

-181.6173

1.288603E-02

46.3897

6559.81

4.373838E-02

157.4582