城市配气vb上机大作业完整版.docx
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城市配气vb上机大作业完整版
城市配气vb编程大作业
班级：
储运11级5班
题目：
某城市低压环状天然气管网的水力计算
某城市的天然气管网系统采用的是中、低压二级管网系统，并且布置成环状，管材采用钢管，低压管网图见附图所示。
图中标有环网各条管段的长度（m）及环内建筑用地面积（万m2）。
人口密度为850人/万m2，每人每小时用气量为0.05m3，在节点3处有一个工厂集中用户，用气量为600m3/h。
所输天然气的密度为0.65kg/m3，运动粘度为25×10-6m2/s，温度为288K。
中、低压调压站天然气的出口压力为3650Pa，低压管网的计算压力降为1050Pa。
要求：
1）对管网进行水力计算，确定出管网中各条管段的流量、管径、压力降；
2）其中部分计算需要用计算机编程，需提交计算程序。
3）计算过程格式参照教材例题6-11。
解：
1、计算各环的单位长度途泄流量，计算结果如下表：
各环的单位长度途泄流量表1-1
环号
面积
×104㎡
居民数
人
每人用气量
m³/（人·h）
本环供气量
m³/h
环周长
m
沿环周边的单位长度途泄流量
m³/（m·h）
1
25
21250
0.05
1062.5
2540
0.418
2
30
25500
0.05
1275
2860
0.446
3
40
34000
0.05
1700
3340
0.509
总供气量=4637.5m³/h
2、根据计算简图，确定管网各条管段的初步计算流量，其步骤如下：
（1）假定零点的位置。
距供气点（调压站）最远处为零点，本题中节点8距供气点最远，因此，节点8为零点。
（2）计算各条管段的途泄流量。
（3）计算各条管段的输转流量，从零点开始，反推至供气点，若节点的集中负荷由两侧管段供气，则转输流量以各分担一半左右为宜，若两条管段向一条管段供气，则按两条管段各分担一半的供气量为原则。
（4）计算各条管段的初步计算流量。
计算结果如下表：
各管段的初步计算流量表1-2
环号
管段号
管段长度
m
单位长度途泄流量
q
m³/（m·h）
流量，m³/h
附注
途泄流量
Q1
0.55Q1
输转流量
Q2
初步计算流量
Q
1
1-2
420
0.927
389.34
214.14
1210.11
1424.25
两条管段向同一条管段供气时，两条管段各分担一半的供气量
2-3
850
0.418
355.30
195.42
300
495.42
1-4
850
0.864
734.40
403.92
734.24
1138.16
4-3
420
0.418
175.56
96.56
300
396.56
2
1-4
850
0.864
734.40
403.92
734.24
1138.16
4-5
580
0.446
258.68
142.27
0
142.27
1-6
580
0.955
553.90
304.65
1015.35
1320.00
6-5
850
0.446
379.10
208.51
0
208.51
3
1-2
420
0.927
389.34
214.14
1210.11
1424.25
2-9
670
0.509
341.03
187.57
213.78
401.35
9-8
420
0.509
213.78
117.58
0
117.58
1-6
580
0.955
553.90
304.65
1015.35
1320.00
6-7
670
0.509
341.03
187.57
295.22
482.79
7-8
580
0.509
295.22
162.37
0
162.37
3、低压管网允许的单位长度压力降（计算5%的局部损失），即：
ΔP/L=1050÷（1830×1.05）=0.546Pa/m
4、根据初步计算流量和允许的单位长度压力降，通过低压管网水力计算公式（会用到编程软件），计算管网中各条管段的管径；
5、根据计算出的管径，选择与之接近的标准管径（向大的方向取值）；
6、根据所选的标准管径和管段的初步计算流量，通过低压管网水力计算公式（会用到编程软件），计算管网中各条管段的实际单位长度压力降和管段压力降（计算5%的局部损失）；
7、计算各环压力降的代数和和闭合差。
低压管网闭合差计算公式：
闭合差的允许差值在10%以内，若超过10%的误差应进行校正计算。
8、此题的初步计算的三个环的闭合差均大于10%，所以下面进行校正计算。
9、计算各环的校正流量：
先计算各环的ΔQ’，计算公式为：
在计算各环的ΔQ”，计算公式为：
最后求出各环的校正流量ΔQ，计算公式为：
ΔQ=ΔQ’+ΔQ”
10、确定管段的校正流量。
当管段不与其它环相邻时，管段的校正流量就等于它所在环的校正流量；
当管段与其它环相邻时，计算环管段的校正流量就等于计算环的校正流量减去相邻环的校正流量。
11、计算校正后的各条管段的流量
校正后的各条管段的流量等于管段初步计算流量Q与管段校正流量之和，即：
12、根据校正后的各条管段流量和管段管径，通过低压管道水力计算公式（会用到编程软件），计算各条管道校正后的单位长度压力降和管段压力降（考虑5%的局部损失）。
13、计算校正后的各环压力降的代数和和各环的闭合差。
在例题中经过一次校正计算，各环的误差值均在10%以内，因此计算合格。
如一次计算后仍未达到允许误差范围以内，则应用同样方法再次进行校正计算。
第4步----第13步的计算结果如下表所示：
14、校核从供气点至零点的压力降：
ΔP1-6-7-8=348.96+169.54+82.22=600.72Pa＜1050Pa，计算合格。
15、低压环状管网水力计算结果如下表：
低压环状管网水力计算结果表表1-4
管段号
管段长度，m
管段管径，mm
管段流量，m³/h
管段压力降，Pa/m
1-2
420
325×8
1429.06
271.66
2-3
850
273×7
535.32
227.59
1-4
850
325×8
1081.82
337.37
4-3
420
219×7
356.66
168.02
4-5
580
150
125.87
165.65
1-6
580
325×8
1371.53
348.96
6-5
850
219×7
224.91
151.73
2-9
670
219×7
366.25
280.70
9-8
420
150
82.48
57.33
6-7
670
273×7
517.89
169.54
7-8
580
219×7
197.47
82.22
计算机编程部分
一、程序代码：
（1）知Δp/L、Q，求D
（2）知Q、D，求Δp/L
二、程序设计界面：
三、程序运行界面：
以《低压环状管网水力计算表表1-3》中的1-2号管段的初步计算中的管径计算，和选用标准管径后的单位长度压力降的计算为例。
已知：
1-2号管段的长度L=420m，初步计算流量Q=1424.25m³/h，单位长度允许压力降ΔP/L=0.546Pa/m
则其初步计算管径的计算结果如下：
可知初步计算管径约为：
316.5mm，则选择标准管径为：
325×8mm
再以标准管径325×8mm和初步计算流量Q=1424.25m³/h，计算1-2号管段的单位长度压力降，计算结果如下：
可知1-2号管段的单位长度压力降约为ΔP/L=0.612Pa/m
注：
余下管段分别按照以上方法计算出各自的管径和单位长度压力降。
教材117页例题5-1上机作业：
星期
时间段
供气量累计值
m³/h
生活用气
m³/h
工业用气
m³/h
用气量累计值
m³/h
储气量
m³
一
0-1
1571
155
292
447
1124
一
1-2
3142
131
292
870
2272
一
2-3
4713
131
292
1293
3420
一
3-4
6284
119
292
1704
4580
一
4-5
7855
202
292
2198
5657
一
5-6
9426
488
292
2978
6448
一
6-7
10997
1737
292
5007
5990
一
7-8
12568
1261
292
6561
6007
一
8-9
14139
702
292
7555
6584
一
9-10
15710
500
292
8346
7364
一
10-11
17281
1309
292
9947
7334
一
11-12
18852
1642
292
11882
6970
一
12-13
20423
2606
292
14780
5643
一
13-14
21994
2059
292
17131
4863
一
14-15
23565
1107
292
18529
5036
一
15-16
25136
893
292
19714
5422
一
16-17
26707
1035
292
21041
5666
一
17-18
28278
1285
292
22618
5660
一
18-19
29849
2416
292
25326
4523
一
19-20
31420
3677
292
29295
2125
一
20-21
32991
2678
292
32265
726
一
21-22
34562
1678
292
34235
327
一
22-23
36133
500
292
35026
1107
一
23-24
37704
250
292
35568
2136
二
0-1
39275
156
292
36017
3258
二
1-2
40846
132
292
36441
4405
二
2-3
42417
132
292
36865
5552
二
3-4
43988
120
292
37278
6710
二
4-5
45559
204
292
37774
7785
二
5-6
47130
493
292
38559
8571
二
6-7
48701
1756
292
40607
8094
二
7-8
50272
1275
292
42174
8098
二
8-9
51843
710
292
43176
8667
二
9-10
53414
505
292
43973
9441
二
10-11
54985
1323
292
45588
9397
二
11-12
56556
1660
292
47540
9016
二
12-13
58127
2634
292
50466
7661
二
13-14
59698
2081
292
52839
6859
二
14-15
61269
1119
292
54250
7019
二
15-16
62840
902
292
55444
7396
二
16-17
64411
1046
292
56782
7629
二
17-18
65982
1299
292
58373
7609
二
18-19
67553
2442
292
61107
6446
二
19-20
69124
3717
292
65116
4008
二
20-21
70695
2706
292
68114
2581
二
21-22
72266
1696
292
70102
2164
二
22-23
73837
505
292
70899
2938
二
23-24
75408
253
292
71444
3964
三
0-1
76979
156
292
71892
5087
三
1-2
78550
132
292
72316
6234
三
2-3
80121
132
292
72741
7380
三
3-4
81692
120
292
73153
8539
三
4-5
83263
204
292
73649
9614
三
5-6
84834
493
292
74435
10399
三
6-7
86405
1756
292
76483
9922
三
7-8
87976
1275
292
78050
9926
三
8-9
89547
710
292
79051
10496
三
9-10
91118
505
292
79849
11269
三
10-11
92689
1323
292
81464
11225
三
11-12
94260
1660
292
83415
10845
三
12-13
95831
2634
292
86342
9489
三
13-14
97402
2081
292
88714
8688
三
14-15
98973
1119
292
90125
8848
三
15-16
100544
902
292
91319
9225
三
16-17
102115
1046
292
92658
9457
三
17-18
103686
1299
292
94249
9437
三
18-19
105257
2442
292
96982
8275
三
19-20
106828
3717
292
100991
5837
三
20-21
108399
2706
292
103989
4410
三
21-22
109970
1696
292
105977
3993
三
22-23
111541
505
292
106775
4766
三
23-24
113112
253
292
107319
5793
四
0-1
114683
158
292
107769
6914
四
1-2
116254
134
292
108195
8059
四
2-3
117825
134
292
108621
9204
四
3-4
119396
122
292
109034
10362
四
4-5
120967
207
292
109533
11434
四
5-6
122538
498
292
110323
12215
四
6-7
124109
1775
292
112390
11719
四
7-8
125680
1289
292
113970
11710
四
8-9
127251
717
292
114980
12271
四
9-10
128822
511
292
115782
13040
四
10-11
130393
1337
292
117411
12982
四
11-12
131964
1678
292
119381
12583
四
12-13
133535
2662
292
122335
11200
四
13-14
135106
2103
292
124730
10376
四
14-15
136677
1131
292
126153
10524
四
15-16
138248
912
292
127356
10892
四
16-17
139819
1058
292
128706
11113
四
17-18
141390
1313
292
130311
11079
四
18-19
142961
2468
292
133070
9891
四
19-20
144532
3756
292
137119
7413
四
20-21
146103
2735
292
140146
5957
四
21-22
147674
1714
292
142152
5522
四
22-23
149245
511
292
142954
6291
四
23-24
150816
255
292
143502
7314
五
0-1
152387
160
292
143953
8434
五
1-2
153958
135
292
144380
9578
五
2-3
155529
135
292
144808
10721
五
3-4
157100
123
292
145222
11878
五
4-5
158671
209
292
145723
12948
五
5-6
160242
504
292
146519
13723
五
6-7
161813
1793
292
148604
13209
五
7-8
163384
1302
292
150198
13186
五
8-9
164955
725
292
151215
13740
五
9-10
166526
516
292
152023
14503
五
10-11
168097
1351
292
153666
14431
五
11-12
169668
1695
292
155654
14014
五
12-13
171239
2690
292
158636
12603
五
13-14
172810
2125
292
161053
11757
五
14-15
174381
1142
292
162487
11894
五
15-16
175952
921
292
163701
12251
五
16-17
177523
1069
292
165061
12462
五
17-18
179094
1327
292
166680
12414
五
18-19
180665
2494
292
169466
11199
五
19-20
182236
3796
292
173553
8683
五
20-21
183807
2764
292
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7198
五
21-22
185378
1732
292
178633
6745
五
22-23
186949
516
292
179441
7508
五
23-24
188520
258
292
179991
8529
六
0-1
190091
188
292
180471
9620
六
1-2
191662
159
292
180922
10740
六
2-3
193233
159
292
181373
11860
六
3-4
194804
145
292
181810
12994
六
4-5
196375
246
292
182348
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六
5-6
197946
593
292
183233
14713
六
6-7
199517
2111
292
185636
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六
7-8
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292
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13628
六
8-9
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292
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六
9-10
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292
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六
10-11
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292
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六
11-12
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1995
292
193675
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六
12-13
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292
197133
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六
13-14
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292
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六
14-15
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292
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六
15-16
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292
202940
10716
六
16-17
215227
1258
292
204490
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