流体输配管网复习重点.docx

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流体输配管网复习重点

1、通风工程的主要任务是控制室内空气污染物，保证良好的室内空气品质，保护大气环境。

2、通风工程的风管系统分为两类：

排风系统和送风系统。

排风系统的基本功能是排除室内的污染空气。

送风系统的基本功能是将清洁空气送入室内。

3、空调系统具有两个基本功能，控制室内空气污染物浓度和热环境质量。

4、空调系统有两种变化的基本方法：

一种是恒定送风量、变送风状态参数；

一种是恒定送风状态参数，变送风量。

5、风阀的基本功能是截断或开通空气流通的管路，调解或分配管路流量。

6、风口的基本功能是将气体吸入或排出管网，按具体功能可分为新风口、排风口、送风口、回风口。

7、储配站的功能：

一是储存必要的燃气量用以调峰；二是使多种燃气进行混合，保证用气组分均衡；三是将燃气加压以保证每个燃气用具前有足够的压力。

10、调压站有两个功能，一是将输气管网的压力调节到下一级管网或用户需要的压力；二是保持调节后的压力稳定。

11、调压站按用途分为区域调压站、专用调压站、箱式调压装置。

12、调压站中阀门的作用是当调压器、过滤器检修或发生事故时切断燃气。

13、旁通管的管径通常比调压器的出口管的管径小2-3号。

14、冷热水输配管网系统形式

（1）按循环动力可分为重力（自然）循环系统和机械循环系统

（2）按水流路径可分为同程式和异程式系统（3）按流量变化可分为定流量和变流量系统（4）按水泵设置可分为单式泵和复式泵系统（5）按与大气接触情况可分为开示和闭式系统

15、膨胀水箱的作用是用来储存冷热水系统水温上升时的膨胀水量，在重力循环上供下回式系统中起着排气作用，还能恒定水系统的压力。

16、在膨胀管、循环管上严禁安装阀门，以防止系统超压，水箱水冻结。

17、排气装置应设在系统各环路供水干管末端的最高处。

18、分水器、集水器的作用是均匀分配和汇集流体，一定程度的均压作用，有利于流量分配和调节、维修和操作。

19、根据用户热水供应系统中是否设有储水箱及其位置的不同，链接方式有以下几种：

（1）无储水箱的连接方式

（2）装设上部储水箱的连接方式（3）装设容积式换热器的连接方式（4）装设下部储水箱的连接方式

20、止回阀是用来防止管道或设备中介质倒流的一种阀门，安装在泵的出口、疏水器出口管道上，以及其他不允许流体反向流动的地方。

21、建筑给水管网的基本类型

（1）直接给水管网（最简单、经济）

（2）设水箱的给水管网（3）设水泵的给水管网（4）设水泵和水箱的给水管网（5）气压给水管网（6）分区给水管网（7）分质给水管网

22、自动喷水灭火系统：

湿式自动喷水灭火系统，喷头常闭，管网中充满有压水。

干式自动喷水灭火系统，喷头常闭，管网中平时不冲水，充有有压空气或氮气。

预作用喷水灭火系统，喷头常闭，管网中平时不充水，无压。

23、延迟器安装于报警阀与水力警铃（或压力开关）之间，30s水流时间，防止误报。

根据热水供热管网设置循环网的方式不同，有全循环、半循环、无循环热水供应方式之分。

消防水箱的安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求，且应储存有10分钟的消防用水量。

高压消防给水系统不论是否分区，均不需设置水箱，由室外高压管网直接供水。

24、蒸汽管网内，蒸汽状态参数变化大，往往伴随相态变化。

25、气穴现象：

气泡随流体进入叶轮中压力升高区域时，气泡突然被四周水压压破，流体因惯性以高速冲向气泡中心，在气泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象，此时气泡冲破的炸裂噪声。

26、气蚀现象：

当流体为水时，由于水和蜂窝表面间歇接触之下，蜂窝的侧壁与底之间产生电位差，引起电化腐蚀，使裂缝加宽。

最后几条裂缝互相贯穿，达到完全蚀坏的程度，泵叶片进口端产生的效应。

27、为了避免发生气穴和气蚀现象的发生，必须保证水泵内压力最低点的压力Pk高于工作温度对应的饱和蒸汽压力

28、按照蒸汽压力的大小，蒸汽采暖分为三类：

1供汽的表压力高于70kpa时，称为高压蒸汽采暖；2等于或低于70kpa时，称为低压蒸汽采暖；3当系统中的压力低于大气压力时，称为真空蒸汽采暖。

29、疏水器的基本功能：

阻止蒸汽逸漏，迅速排走用热设备及管道中的凝水，同时能排除系统中积留的空气和其他不凝性气体。

疏水器前后均需设置阀门，用以截断检修用，疏水器前后应设置冲洗管和检查管。

30、凝结水回收系统按其是否与大气想通，可分为开式系统和闭式系统。

按水的相态分为单相流和两相流。

按驱使凝水流动的动力可分为重力回水和机械回水。

31、建筑内部排水系统的功能：

将建筑内部人们在日常生活中和工业生产中使用过的水收集起来，及时排到室外。

按系统接纳的污废水类型不同分为：

生活排水管网、工业废水排水管网、屋面雨水排除管网。

32、流体输配管网的基本功能：

将从源取得的流体，通过管道输送，按照流量要求，分配给各末端装置（用户）；或者按照流量要求从各末端装置收集流体，通过管道输送到汇。

基本组成：

1.末端装置：

按要求从管道获取一定量的流体或将一定量的流体送入管道2.源和汇：

源向管道中输送流体，汇从管道接受流体3.管道：

是源和汇与末端装置之间输送和分配流体的通道，为流动流体提供空间4.动力设备：

为流体流动提供调节流量需要的动力。

分类：

1按管内流体的相态，分为单相流和多相流；2按管网动力性质的不同，分为重力驱动管网和压力驱动管网；3按管网内流体与外界环境之间的联系，分为开式管网和闭式管网。

4根据流程长短的差异，分为异程式管网和同程式管网；5根据流动路径的确定性，分为枝状管网和环状管网。

33、1开式管网：

管网内流动的流体介质直接与大气相接触，开式液体管网水泵需要克服高度引起的静水压头，耗能较多。

开式液体管网内因与大气直接接触，氧化腐蚀性比闭式管网严重。

2闭式管网：

管网内流动的流体介质不直接与大气相通，闭式液体管网水泵一般不需要考虑高度引起的静水压头，比同规模的开式管网耗能少。

闭式液体管网内因与大气隔离，腐蚀性主要是结垢，氧化腐蚀比开式管网轻微。

3枝状管网：

管网内任意管段内流体介质的流向都是唯一确定的；管网结构比较简单，初投资比较节省；但管网某处发生故障而停运检修时，该点以后所有用户都将停运而受影响。

4环状管网：

管网某管段内流体介质的流向不确定，可能根据实际工况发生改变；管网结构比较复杂，初投资较节枝状管网大；但当管网某处发生故障停运检修时，该点以后用户可通过令一方向供应流体，因而事故影响范围小，管网可靠性比枝状管网高。

1、流体输配管网水力计算的主要目的是根据要求的流量分配，确定管网的各段管径（或断面尺寸）和阻力，求得管网特性曲线，为匹配管网动力设备准备好条件，进而确定动力设备的型号或动力消耗（设计计算）；或者根据已定的动力设备，确定保证流量分配的管道尺寸（校核计算）。

2、水力计算的基本理论依据是流体力学一元流动连续性方程和能量方程及串、并联管路流动规律。

管路中的流体流动阻力有两种：

摩擦阻力（沿程阻力），局部阻力。

3、孔口面积f0和u值不变时，可采用锥形风管改变送风管段面积，使管内静压基本保持不变。

实现均匀送风的基本条件：

保持各侧孔静压相等、保持各侧孔流量系数相等、增大出流角α。

4、

（1）假定流速法的特点是先按照合理的技术经济要求选定管内流速，再结合所需输送的流量，确定管道断面尺寸，进而计算管道阻力，得出需要的动力。

假定流速法适用于管网的设计计算，通常已知管网流量分配而管网尺寸和动力设备未知的情况。

（2）压损平均法的特点是将已定的总资用动力，按干管长度平均分配给每一管段，以此确定管段阻力，再根据每一管段的流量确定管道断面尺寸。

压损平均法可用于并联支路的阻力平衡计算，也可以用于校核计算，当管道系统的动力设备型号和管段尺寸已经确定，压损平均法在环状管网水力计算中也常常应用。

（3）静压复得法的特点是通过改变管段断面规格，降低流速，克服管段阻力，维持所要求的管内静压。

静压复得法通常用于均匀送风系统的设计计算中。

5、假定流速法的基本步骤：

（1）绘制管网轴测图，对各管段进行编号，标出长度和流量，确定最不利环路

（2）合理确定最不利环路各管段的管内流体流速（3）根据各管段的流量和确定的流速，确定最不利环路各管段的断面尺寸（4）计算最不利环路各管段的阻力（5）平衡并联管路（6）计算管网的总阻力，求取管网特性曲线（7）根据管网特性曲线，所要求输送的总流量以及所输送流体的种类、性质等诸因素，综合考虑为管网匹配动力设备，确定动力设备所需的参数。

6、当量直径：

与矩形风管有相同单位长度摩擦阻力的圆形风管直径。

有流速当量直径和流量当量直径两种。

7、当各并联管路的资用动力相等时，各并联管路的流动阻力必然相等。

工程上允许两并联管路的计算阻力存在一定的偏差，一般不超过15%，含尘风管应不超过10%，若超过上述规定，可采用下述方法进行调整：

调整支管管径、阀门调节。

8、建筑内部排水与室外排水相比，主要特点是：

水量、气压时变幅度大，流速随空间变化剧烈。

9、水封是利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压的变化，防止管内气体进入室内的措施。

因此水封的作用主要是抑制排水管内臭气窜入室内，影响室内空气质量。

如：

洗练盆、大/小便器等各类卫生器具排水接管上安装的存水弯（水封），空调末端设备凝结水排水管处于空气负压侧时，安装的存水弯可防止送风吸入排水管网内的空气。

水封水量损失的原因：

自虹吸损失、诱导虹吸损失、静态损失。

10、为了减轻水击想象，水平敷设的供汽管路，必须具有足够的坡度，并尽可能保持汽水同向流动，蒸汽干管汽水同向流动时，坡度i宜采用0.003，不得小于0.002.进入散热器支管的坡度i=0.01-0.02。

11、物料的“沉降速度”、悬浮速度、输送风速这三个概念有何区别与联系？

区别：

物料颗粒在重力作用下，竖直向下加速运动。

同时受到气体竖直向上的阻力，随着预粒与气体相对速度增加竖直向上的阻力增加，最终阻力与重力平衡，这对物料与气体的相对运动速度Vt，若气体处于静止状态，则Vt是颗粒的沉降速度，若颗粒处于悬浮状态，Vt是使颗粒处于悬浮状态的竖直向上的气流速度。

气固两相流中的气流速度称为输送风速。

联系：

输送风速足够大，使物料悬浮输送，是输送风速使物料产生沉降速度和悬浮速度，沉降速度和悬浮速度宏观上在水平风管中与输送风速垂直，在垂直风管中与输送风速平行。

为了保证正常输送，输送风速大于沉降或悬浮速度，一般输送风速为悬浮速度的2.4~4.0倍，对大密度粘结性物料甚至取5~10倍。

12、几种叶片形式的比较：

1）从流体所获得的扬程看，前向叶片最大，径向叶片稍次，后向叶片最小。

2）从效率观点来看，后向叶片最高，径向叶片居中，前向叶片最低。

3）从结构尺寸看，在流量和转速一定时，达到相同的压力前提下，前向叶轮直径最小，而径向叶轮直径稍次，后向叶轮直径最大。

4）工艺观点看，直叶片制造最简单。

因此，大功率的泵与风机一般用后向叶片较多。

如果对泵与风机的压力要求较高，而转速或圆周速度又受到一定限制时，则往往选用前向叶片。

从摩擦和积垢角度看，选用径向直叶片较为有利。

13、叶轮作用是将原动机输入的机械能量传递给流体，使流体能量提高。

结构有焊接和铆接两种形式。

叶片出口角不同分为前向叶片（出口角大于90°）、径向叶片（等于90°）、后向叶片（小于90°）。

14、机壳作用：

流体的汇集与能量的转换。

蜗壳的作用收集从叶轮出来的气体，并引导到蜗壳的出口，经过出风口把气体输送到管道中或排到大气中去。

15、离心式泵与风机的工作原理：

离心式泵与风机的工作过程，是一个能量的传递和转化过程，它把电动机高速旋转的机械能转化为被输送流体的动能和势能。

在这个能量的传递过程中，必然伴随着诸多的能量损失，这种损失越大，该泵与风机的性能就越差，工作效率越低。

16、离心式泵与风机的性能参数：

流量、泵的扬程与风机的全压、功率（有效功率、轴功率）、效率、转速。

17、离心式泵与风机的损失大致可分为流动损失、泄露损失、轮阻损失、机械损失。

流动损失引起泵与风机扬程和全压的降低，泄露损失引起泵与风机流量的损失，轮阻损失和机械损失则必然多耗功。

18、泵与风机的相似条件：

几何相似、运动相似、动力相似（雷诺数、欧拉数相等）。

当泵与风机的流动过程相似时，则他们的对应工况称为相似工况。

注意：

1对于同一台泵与风机，在不同的工况点对应有不同的比转数，一般把泵与风机全压效率最高点的比转数作为该泵与风机的比转数值；2在相似条件下，两个泵与风机的比转数是相等的，但是反过来，比转数相等的两泵与风机就不一定相似；3比转数是用单级单吸入叶轮为标准；4比转数的应用是在常态下进行的。

系统效应分为入口系统效应和出口系统效应。

19、运行工况点：

将泵与风机在管网中的实际性能曲线中的流量压头曲线与其接入管网系统的管网特性曲线，用相同的比例尺、相同的单位绘在同一直角坐标图上，那么，两条曲线的交点，即为该泵或风机在该管网系统中的工作状态点。

20、补给水泵定压方式：

补给水泵连续补水定压方式，补给水泵间歇补水定压方式，旁通管定压点补水定压方式，变频调速泵补水定压。

21、喘振：

当风机在非稳定工作区运行时，可能出现一会儿由风机输出流体，一会儿流体由管网中向风机内部倒流的现象。

喘振的防治方法：

1应尽量避免设备在非稳定区工作、2采用旁通或放空法、3增速节流法。

22、两台或两台以上的泵或风机在同一管路系统中工作，称为联合运行。

分为并联和串联，其联合运行的目的在于增加流量和压头。

并联特点：

1只开一台设备时的流量大于并联机组运行时一台设备的流量，这是因为并联后，管路内总流量加大，水头损失增加，所需压头加大；2并联后总流量比并联前增加了；增加的流量小于系统中一台设备运行时的流量，流量没有增加一倍；3管网特性曲线越平坦，并联增加的流量越大。

串联：

1两台设备串联工作时压头增加了，但是没有增加到两倍；2泵、风机的性能曲线越平坦，串联后增加的压头和流量增大，愈适于串联工作；3风机串联的特性与泵相同，但因操作上可靠性较差，一般不推荐采用。

23、工况调节就使用一定方法改变泵、风机性能曲线或管网特性曲线，来改变工况点，满足用户对流量变化的要求。

改变管网特性曲线最常用的方法是改变管网中的阀门开启程度，从而改变管网的阻力特性，使管网特性曲线变陡或变缓，从而移动泵、风机的工况点，达到调节流量的目的。

24、变速调节得出结论：

（1）具有侠义管网特性曲线的管网，当其特性（阻抗S）不变时，泵或风机在不同转速运行时的工况点是相似工况点，流量比值与转速比值成正比，压力比之于转速比值平方成正比，功率比值与转速比值三次方成正比。

若变转速的同时，S值也发生变化，则不同转速的工况不是相似工况，上述关系不成立，对于具有广义特性曲线的管网，上述关系亦不成立

（2）用降低转速来调小流量，就能效果非常显著，用增加转速来增加流量，能耗增加剧烈。

在理论上可以用增加转速的方法来提高流量，但是转数增加后，使叶轮圆周速度增大，因而可能增大振动和噪声，且可能发生机械强度和电机超载问题，所以一般不采用增速方法来调节工况。

25、改变泵或风机转数的方法：

改变电机转速、调节皮带轮、采用液力联轴器。

26、泵的压出管路经常承受高压（尤其当发生水锤时），所以通常采用钢管，并尽量采用焊接借口，为了减少泵运转产生的振动和噪声沿管路的传播，一般应在吸水管路和压出管路上设置伸缩节或可曲挠的橡胶接头，在不允许液体倒流的管路中，应在泵压出管上设置止回阀，压出管路上的闸阀，因为承受高压，当直径D》=400mm时，大都采用电动或水力闸阀。

27、风机出口装置：

气流通过叶轮的旋转，在通风机出口处是有方向的，因此，同风机出口装置必须适应这种方向流动的气流；风机出口设置调节风阀，位置应距离风机出口至少一个叶轮直径以上，这样可以减小压头损失。

风阀的叶片平行于气流方向。

28、风机按其工作原理可分为离心式和轴流式两大类。

离心式风机的压头较高，可用于阻力较大的送排风系统；轴流式则风量大压头低，用于系统阻力小甚至无管路的送排风系统。

29、产生水力失调的原因：

管网系统的设计偏差，管网水力特征不符合分配设计流量的要求；管网中流体流动的动力源提供的能量与设计不符；管网的流动阻力特性发生变化

30、泵的选用原则：

（1）根据输送液体物理化学性质（温度、腐蚀性等）选取适用种类的泵；

（2）泵的流量和扬程能满足使用工况下的要求，并且应有10～20％的富裕量；（3）应使工作状态点经常处于较高效率值范围内；（4）当流量较大时，宜考虑多台并联运行；但并联台数不宜过多，尽可能采用同型号泵并联。

（5）选泵时必须考虑系统静压对泵体的作用，注意工作压力应在泵壳体和填料的承压能力范围之内。

31、风机的选用原则：

（1）根据风机输送气体的物理、化学性质的不同，如有清洁气体、易燃、易爆、粉尘、腐蚀性等气体之分，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使用要求。

并应有10～20％的富裕量。

（3）应使风机的工作状态点经常处于高效率区，并在流量---压头曲线最高点的右侧下降段上，以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震措施。

（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

32、热水网路压力状况的基本技术要求：

（1）在与热水网路直接连接的用户系统内，压力不能超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力

（2）在高温水网路和用户系统内，水温超过100的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力。

从运行安全角度考虑，还应留有30-50kpa（3）不倒空（4）不吸气（5）满足采暖用户的连接的要求。

33、调节阀工作时一般希望他的最大开度在90%左右，最小流量时一般希望他的最小开度不小于10%。

34、简述高层建筑给排水管网的特点，及常出现的弊病有哪些？

如何解决？

特点：

垂直方向管线过长，下层管道中的静水压力很大。

弊病：

1耐高压管材附近和配水装置的采用会增加出投资；2底层管道启闭用水时，容易产生水锤；3配水龙头压力过大，造成水流量过大，造成浪费，降低运行可靠性。

解决方案：

高层建筑给水系统采取竖向分区供水。

35、简述高层建筑给排水管网的特点，及常出现的弊病有哪些？

如何解决？

特点：

垂直方向管线过长，下层管道中的静水压力很大。

弊病：

1耐高压管材附近和配水装置的采用会增加出投资；2底层管道启闭用水时，容易产生水锤；3配水龙头压力过大，造成水流量过大，造成浪费，降低运行可靠性。

解决方案：

高层建筑给水系统采取竖向分区供水。

36、某地下工程中设备放置热冷冷热，热表示设备为发热体，冷表示设备为常温热体，为什么热设备的热量和地下室内污浊气体不能较好地散出地下室？

如何改进？

两侧都有发热体，而中间、室外常温，所以不易形成较大位压，气体不易散出，所以应设为热热冷冷或增加机械进行强制通风，带走地下室余热和污浊气体

37、居室内为什么冬季白天感觉较舒适而夜间感觉不舒适（床挨着下通风口）？

白天阳台密度小于室内密度，上通风口流进，下通风口排出，形成顺时针流动，增加流动同时床位于回风口，热吹风回风速度小于进风速度，所以舒服。

夜间阳台密度大于室内密度，逆时针流动，床处于送风口，冷吹风回风速度小于进风速度，所以不舒服。

38、欧拉方程的理论依据和基本假定是什么？

实际的泵与风机不能满足这些基本假定时，会产生什么影响？

理论依据：

“动量矩”定理。

质点系对某一转轴的动量矩对时间的变化率，等于作用于该质点系的所有外力对该轴的合力矩M。

基本假定：

1流动为恒定流；2流体为不可压缩流体；3叶轮的叶片数目为无限多，叶片厚度为无限薄；4流体在整个叶轮中的流动过程为一理想过程。

其中的第一点只要原动机转速不变是基本上可以保证的，第二点对泵是完全成立的，对建筑环境与设备工程专业常用的风机也是近似成立的，第三点在实际的泵或风机中不能满足，叶道中存在轴向涡流，导致扬程或全压降低，且电机能耗增加，效率下降。

第四点也不能满足，对流过程中存在各种损失，其结果是流量减小，扬程或全压降低，流体所获得的能量小于电机耗能量，泵与风机的效率下降。

39、（u2的平方—u1的平方）/2g是单位重量流体在叶轮旋转时所产生离心力所作的功；（w2的平方—w1的平方）/2g代表叶轮中动能转化为压能的份额；（v2的平方—v1的平方）/2g是单位重量流体的动能增量。

40、绘制热水网路水压图的步骤和方法：

（1）作位置图，定基准面，标注房屋标高等。

（2）定静水压线。

水平的直线。

静水压线的高度满足以下要求：

与热水网路直接相连的供暖用户系统内，底层散热器所承受的静水压力应不超过散热器的承受压力；热水网路及与它直接连接的供暖用户系统内，不会出现汽化或倒空。

（3）绘制回水管动水压线。

满足要求：

回水管动水压曲线应保证所有直接连接的用户系统都不倒空和网路上热和一点的压力不应低于50kpa。

（4）绘制供水管动水压线。

满足要求：

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；在网路上任何一处引入用户或热力站的供、回水管之间的资用压差，应能满足用户引入口或热力站所要求的循环压力。

（5）确定循环水泵的扬程。

确定用户的连接方式。

可有可无。

开式管网

闭式管网

枝状管网

环状管网

与外界相通，具有进出口

与外界隔绝，没有进出口

任一管段的流向都是确定的，唯一的

管网中有的管段的流动方向是不确定的

流体从进口流入，从出口排出，进入环境空间

从源分配到末端装置，又从各末端装置汇集流到源

各管段之间串并联关系明确

各管段之间的串并联关系不是全部明确

和环境空间是水力相关的

管网内外流体之间是水力无关的

可以直接利用串并联管路的阻抗、流量关系式进行分析计算和运行控制

必须从更基本的原理出发进行分析计算