流体输配管网课后习题以及答案答案.docx
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流体输配管网课后习题以及答案答案
流体输配管网第二次作业
2-3如图2-2，图中居室内为什么冬季白天感觉较舒适而夜间感觉不舒适？
答：
白天太阳照射到阳台上时促使玻璃外窗的温度升高，这样就高过了室内温度，由温度值就可以比较出室内空气密度大于室外空气密度。
如此暖气流就可以从上通风口流进，从下通风口流出形成循环。
而人白天在室内呆着就会感觉到舒适。
可是到了晚上之后就没有了光照，那么就和白天的情况恰好相反。
空气气流循环也是沿着与白天循环相反的方向循环，而人又恰好睡在床上就可以很直接的感觉到冷风吹入。
所以感觉到冬季白天舒适而夜间不舒适
2-4如图2-3是某高层建筑卫生间通风示意图。
试分析冬夏季机械动力和热压之间的作用关系。
答：
夏季室外空气温度高于竖井内气体的温度【T室外空气T竖井空气】,热压促使井内
的空气朝下移动，这样不利于空气的排出，即热压阻碍了机械动力的通风。
相反
到冬天后T室外空气T竖井空气，如此这样热压促使井内的空气朝上移动，这样
有利于空气的排出，即热压促进了机械动力的通风。
2-10为何天然气管网水力计算不强调并联支路阻力平衡？
答：
这有多方面的原因。
首先，天然气管路的最不利环路是在最底层。
有课本知识可知只要最底层的燃气灶可燃即能够供上气那么其他处的管路也就能够供的上气；其次，造成阻力的最主要在燃气末端处，而沿程管路摩檫阻力相对而言就非常小了以至于可以忽略不计，所以水力计算不强调并联支路阻力平衡；最后，一般而言燃气系统用户末端都安装有闸阀等一些调节装置可以根据需要有目的的调节。
2-11如图2-4所示管网，输送含谷物粉尘的空气，常温下运行，对该管网进行水力计算，获得管网特性曲线方程。
解:
1•对各管段进行编号，标出管段长度和各排风点的排风量。
2.选择最不利环路，本题确定1—3—5—除尘器一6—风机一7为最不利环路。
根据表2-3-3输送含有谷物粉尘的空气时风管内最小风速为：
垂直风管10m/s，水平风管12m/s。
考虑到除尘器及风管漏网，取5%的漏网系数，管段6及7的计算风量：
（1000+2500+2000X1.05=5775m3/h=1.604m3/s。
3•根据各管段的风量即选定的流速，确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。
管段1
有水平风管，初定流速12m/s，L1=1000m3h=0.28m3s，V1=12m/s所选管
f4L140.28
径D1彳-V#31412〜0.172m=172mm
按通风管统一规格调整为：
D1=180mm,实际流速V1=11.0m/s,查图2-3-1可
得比摩阻Rm仁90Pa/m，动压PdV2.2=1.2X1.42/2=78.0Pa。
同理可查得3、5、&7的管径和比摩阻，列表2—3—5。
4.确定管段2、4的管径D2、D4及单位长度摩擦力Rm2、Rm4，结果见水力计算表
5.从附录或阻力平衡，暖通设计手册等资料查各管段的局部阻力系数E（《简明
通风设计手册》）。
合流三通图
（1）管段1
设备密闭罩E=1.0【对应接管动压】
90o弯头（R/D=1.5）—个，
E=0.17,
直流三通，（13）根据
F1+F2F3,
=30o
F2
3002noo
0.88
F3
320
L2
2500
0.714
查得130.20
L33500
总的局部阻力系数XE[=1.0+0.17+0.20=1.37,
动压P1=^EPd=106.86Pa。
（2）管段2
圆形伞形罩，=60o,
E13=0.09,
90o弯头（R/D=1.5）
一个，
E=0.17,
60o弯头（R/D=1.5）
1个,
E=0.14,
合流三通（2
3）
E2,3=0.18,
总的局部阻力系数艺E2=0.09+0.17+0.14+0.18=0.5&
（3）管段3
直流三通（35）
2
260
0.423,
400
F3+F4QF5,=30o
F4
20000.36查得E35=-0.05,
5500
L1
L5
=-0.05。
（4）管段4
设备密闭罩E=1.0,90o
弯头（R/D=1.5）1个，E=0.17,
合流三通（45）E45=0.24,
XE=1.0+0.17+0.24=1.41o
（5）管段5
除尘器进口变径管（渐扩管）
除尘器进口尺寸300x800mm,变径管长度L=500mm,
1（800400）
tan0.4,=21.8o,E=0.60,艺E=0.60。
2500
［说明］除尘器出入口及风机出入口尺寸为参考尺寸，根据所选设备具体尺寸定。
（6）管段6
除尘器出口变径管（渐缩管），
除尘器出口尺寸300mmx80mm,变径管长度L=400m,
1（800450）
tan0.4375
2500
=23.629o,E=0.1
90o弯头（R/D=1.5）2个，E=2x0.17=0.34。
风机进口渐扩管，
按要求的总风量和估计的管网总阻力先近似选出一台风机，风机进口直径
D1=500mm，变径管长度L=300mm。
F5500
F6450
1.23
=4.8o，E=0.03，艺E=0.1+0.34+0.03=0.47。
（7）管段7
风机出口渐扩管
风机出口尺寸410x315mm，D7=420mm，
D2
4103154
1.07
带扩散管的平形风帽（h/D0=0.5），
E=0.60，=0.60。
6•计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力，结果如水力计算表
7•对并联管路进阻力平衡。
（1）汇合点A
△P1=241.9Pa,△P2=72.8Pa,
为使管段1、2达到阻力平衡，改变管段2的管径，增大其阻力。
根据公式（2-3-12）
0.225
P2
D'2D22300
Pi
i
3000225
P"272.8196.26Pa
240
R-P"2
P1
241919626
196.2618.9%>10%
241.9
其对应压力，仍不平衡，若取管径D2〃=230mm,对立阻力为237.13Pa更
不平衡。
因此决定取D2=240mm，在运行时再辅以阀门调节，消除不平衡。
⑵汇合点B
△P1+△P3==241.9+28.4=270.3Pa
△P4=135.3Pa,
（RP3）P4
P~~P3
270.3135.3
270.3
49.94%>10%
为使管段1.2达到阻力平衡，由式（
2-3-12），将管段4的管径变成,
故再取D4〃=220mm，这样就符合了理条件，即管段4与1,3管段平衡
8•计算系统的总阻力，获得管网扬程曲线
Rm1R=241.9+28.4+76.0+45.5+57.6+1000=1449.4Pa
水力计算表
管段编号
流量m3/h（m3/s）
长度L（m）
管径
D
（mm）
流速
V
（m/s）
动压
Pd
（Pa）
局部阻力系数
局部阻力
Pj
（Pa）
比摩阻Rm（Pa/m）
摩擦阻力
Rml
（Pa）
管段阻力
Rml+Pj（Pa）
备注
1
1000
（0.28）
15
180
11.4
78
1.37
106.86
9
135
241.9
3
3500
（0.972）
6
320
12.3
2
91.1
-0.05
-4.86
5.5
33
28.4
5
5500
（1.53）
5
400
12.3
6
91.7
0.6
55.02
4.2
21
76
6
5775
（1.604）
8
450
10.2
2
62.7
0.47
29.47
2
16
45.5
7
5775
（1.604）
10
450
10.2
2
62.7
0.6
37.62
2
20
57.6
2
2500
（0.694）
10
300
10
60
0.58
34.8
3.8
38
72.8
阻力不平衡
4
2000
（0.556）
8
260
10.7
68.7
1.41
96.87
4.8
38.4
135.3
阻力不平衡
2
240
21.3
272.2
196.3
4
220
14.6
128.4
222.5
除尘器
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