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流體輸配管網(wǎng)習(xí)題

《流體輸配管網(wǎng)》習(xí)題集及部分參考答案

第一部分習(xí)題集

第1章

1-1何謂零速點(diǎn)（零點(diǎn)）？

1-2閉合差是指什么？給出燃?xì)夤芫W(wǎng)各環(huán)閉合差的確定方法

1-3什么是枝狀管網(wǎng)與環(huán)狀管網(wǎng)，普通的通風(fēng)系統(tǒng)在什么條件下可以理解成環(huán)狀管網(wǎng)？1-4補(bǔ)充完整例題[1-2]的水力計(jì)算表

1-5給出沿程均勻泄流管道阻力計(jì)算公式,當(dāng)無(wú)轉(zhuǎn)輸流量時(shí)阻力損失是多少?1-6分析農(nóng)村灶臺(tái)或炕煙氣滾動(dòng)驅(qū)動(dòng)力？1-7渠底坡度與分類

1-8明渠均勻流的條件與特性

1-9寫(xiě)出謝才公式和曼寧公式，并指出兩個(gè)公式中各物理量的意義1-10水力最優(yōu)斷面是什么？

1-11無(wú)壓圓管在何時(shí)具有最大流速和流量？

第2章（第8章水泵計(jì)算等部分習(xí)題入此）

2-1已知4—72—No6C型風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速為1250r/min時(shí)的實(shí)測(cè)參數(shù)如下表所列，求：各測(cè)點(diǎn)的全效率；

繪制性能曲線圖；定出該風(fēng)機(jī)的銘牌參數(shù)（即最高效率點(diǎn)的性能參數(shù)）；計(jì)算及圖表均要求采用國(guó)際單位。

2-2根據(jù)題2-1中已知數(shù)據(jù)，試求4-72-11系列風(fēng)機(jī)的無(wú)因次量，從而繪制該系列風(fēng)機(jī)的無(wú)因次性能曲線。計(jì)算中定性葉輪直徑D2=0.6m。

2-3得用上題得到的無(wú)因次性能曲線求4-72-11No5A型風(fēng)機(jī)在n=2900r/min時(shí)的最正確效率點(diǎn)各參數(shù)什，并計(jì)算該機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)值。計(jì)算時(shí)D2=0.5m。

2-4某一單吸單級(jí)泵，流量Q=45m3/s，揚(yáng)程H=33.5m，轉(zhuǎn)速n=2900r/min,試求其比轉(zhuǎn)數(shù)為多少？如該泵為雙吸式，應(yīng)以Q/2作為比轉(zhuǎn)數(shù)中的流量計(jì)算，則其比轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)為多少，當(dāng)該泵設(shè)計(jì)成八級(jí)泵，應(yīng)以H/8作為比轉(zhuǎn)數(shù)中的揚(yáng)和計(jì)算值，則比轉(zhuǎn)數(shù)為多少？

2-5某一單吸單級(jí)離心泵，Q=0.0375(m3/s)，H=14.65m，用電機(jī)由皮帶拖動(dòng)，測(cè)得n=1420r/min,N=3.3kW;后因改為電機(jī)直接聯(lián)動(dòng)，n增大為1450r/min，試求此時(shí)泵的工作參數(shù)為多少？2-6在n=2000的條件下實(shí)測(cè)一離心泵的結(jié)果為Q=0.17m/s,H=104m,N=184kW.如有一幾何相像的水泵，其葉輪比上述泵的葉輪大一倍，在1500r/min之下運(yùn)行，試求在一致的工況點(diǎn)的流量，揚(yáng)程及效率各為多少?

2-7有一轉(zhuǎn)速為1480r/min的水泵，理論流量Q=0.0833m/s，葉輪外徑D=360mm，葉輪出中有效面積A=0.023㎡，葉片出口安裝角β=30，試做出口速度三角形。假設(shè)流體進(jìn)入葉片前沒(méi)有預(yù)旋運(yùn)

流體輸配管網(wǎng)習(xí)題

動(dòng)，即Vu=0,試計(jì)算此泵的理論壓頭Ht∞.設(shè)渦流修正系數(shù)k=0.77，理論壓HT這多少？

2-8有一臺(tái)多級(jí)鍋爐給水泵，要求滿足揚(yáng)程H=176m，流量Q=81.6m3/h，試求該泵所需的級(jí)數(shù)和軸功率各為多少？計(jì)算中不考慮渦流修正系數(shù)。其余已知條件如下：

葉輪個(gè)徑D=254m水力效率ηh=92%容積效率ηv=90%機(jī)械效率ηm=95%轉(zhuǎn)速n=1440r/min

液體出口絕對(duì)流速的切向分速為出口圓周速度的55﹪.

2-9為什么離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線中的Q-η曲線有一個(gè)最高效率點(diǎn)？

2-10影響泵或風(fēng)機(jī)的性能的能量損失有哪幾種？簡(jiǎn)單地探討造成損失的原因。證明全效率等于各

分效率之乘積。2-11試簡(jiǎn)論述相像律與比轉(zhuǎn)數(shù)的含義和用途，指出兩者的區(qū)別。2-12無(wú)因次性能曲線何以能概括同一系列中，大小不同，工況各異的性能？應(yīng)用無(wú)因次性能曲線

要注意哪些問(wèn)題？2-13試簡(jiǎn)論不同葉型對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響，并說(shuō)明前向葉型的風(fēng)機(jī)為何簡(jiǎn)單超載？2-14利用電機(jī)拖動(dòng)的離心式泵或風(fēng)機(jī)，常在零流量下啟動(dòng)，試說(shuō)明其理由。2-15關(guān)閉節(jié)流設(shè)備使泵或風(fēng)機(jī)常在零流量下運(yùn)行，這時(shí)軸功率并不等于零，為什么？是否可以使

風(fēng)機(jī)或泵長(zhǎng)時(shí)期在零流量下工作？原因何在？2-16下表所列4-72-11型風(fēng)機(jī)中的數(shù)據(jù)任選某一轉(zhuǎn)速下三個(gè)工況點(diǎn)，再選另一個(gè)轉(zhuǎn)速下三個(gè)工況

點(diǎn)，驗(yàn)證它們是否都落在同一無(wú)因次性能上。取T4-72-11No.5A型風(fēng)機(jī)其參數(shù)如下：

2-17泵與風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的理論揚(yáng)程HT，與流體種類無(wú)關(guān)。這個(gè)結(jié)論應(yīng)當(dāng)如何理歐拉方程指出解？在工程實(shí)踐中，泵在啟動(dòng)前必需預(yù)先想泵內(nèi)充水，排除空氣，否則水泵就打不上水來(lái)，這不與上述結(jié)論相矛盾嗎？

2-18本書(shū)中，H代表?yè)P(yáng)程，P代表水頭，而在工程實(shí)踐中，風(fēng)機(jī)樣本上又常以H表示風(fēng)機(jī)的壓頭，單位為Pa，此壓頭H與揚(yáng)程H及壓頭P有何異同？2-19你能否說(shuō)明相像律中和式

nQ

Qmnm有什么使用價(jià)值。

2-20計(jì)算泵或風(fēng)機(jī)的軸功率時(shí)，我國(guó)常用以下公式：

N=

rQH

；N=

QHQp

；N=102

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其中，N的單位為kW，你呢感否說(shuō)明每個(gè)公式中，r、Q、H及p都應(yīng)采用什么單位。

2-21一系列的諸多泵或風(fēng)機(jī)遵守相像律，那么，同一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)在同一轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，其各個(gè)工況（即一條性能曲線上的大量點(diǎn)）當(dāng)然等要遵守相像律。這些說(shuō)法是否正確。2-22風(fēng)機(jī)的實(shí)際使用條件（當(dāng)?shù)貧鈮築、溫度t）與樣本規(guī)定條件不同時(shí)，應(yīng)當(dāng)用什么公式進(jìn)行修正？如將樣本提供的數(shù)據(jù)修正成實(shí)際使用工況，能否反其道而行之，將使用條件下的Q及p換算成樣本條件下的Q0及p0？上述兩種做法，哪種最正確？

2-23與風(fēng)機(jī)的理論基礎(chǔ)，都包括哪些內(nèi)容？

2-24泵的揚(yáng)程與泵出口總水頭是否是一回事？?jī)烧吆螘r(shí)相等，何時(shí)揚(yáng)程大于出水總水頭及何時(shí)小于、出水總水頭。

2-25在實(shí)際工程中，是在許壓迫的流量下計(jì)算出管路阻力，即已知Q和h，此時(shí)如何確定管路系統(tǒng)特征曲線。

2-26管路特性曲線與機(jī)器特性曲線相交點(diǎn)有何含義，與N-Q與η-Q曲線的焦點(diǎn)是何含意？機(jī)器功率N、效率η如何確定。

2-27兩機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，其總流量Q為什么不能等于各機(jī)單獨(dú)工作所提供的流量q1與q2之和。2-28兩機(jī)聯(lián)合運(yùn)行時(shí)，其功率如何確定。

2-29試簡(jiǎn)述泵產(chǎn)生氣蝕的原因和產(chǎn)生氣蝕的具體條件。

2-30為什么要考慮水泵的安裝高度？什么狀況下，必需使泵裝設(shè)在吸水池水面以下？2-31水泵性能曲線中的Q—[Hs]和Q-[⊿h]曲線都與泵的氣蝕有關(guān)，試簡(jiǎn)述其區(qū)別。2-32已知以下數(shù)據(jù)，試求泵所需的揚(yáng)程。

水泵軸線標(biāo)高130m，吸水面標(biāo)高170m，吸入管段阻力0.81m，壓出管段阻力1.91m。2-33如下圖的泵裝軒從低水箱抽送容重γ980kgf/m的液體，已知條件如下：

x=0.1m,y=0.35m,z=0.1m,

M讀數(shù)為124kPa,M讀數(shù)為1024kPa,Q=0.025m/s,η=0.80.

試求此泵所需的軸功率為多少？

2-33題圖

3(m/h)，吸入管徑D=0.25m，水溫為40度（容重2-34有一泵裝置的已知條件如下：Q=0.12

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H992kgf/m3），s=5m，吸水面標(biāo)高102m，水面為大氣壓，吸入管段阻力為0.79m。

試求：泵軸的標(biāo)高最高為多少？如此泵裝在昆明地區(qū)，海拔高度為，泵的安裝位置標(biāo)高應(yīng)為多少？

設(shè)此泵輸送水溫不變，地區(qū)仍為海拔102m，但系一凝結(jié)水泵，制造廠提供的臨界氣蝕余量為1.9m，冷凝水箱內(nèi)壓強(qiáng)為9kPa，泵的安裝位置有何限制？2-35某一離心式風(fēng)機(jī)的Q-H性能曲線如下圖。試在同一坐標(biāo)圖上作兩臺(tái)同型號(hào)的風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行和串聯(lián)運(yùn)行的聯(lián)合Q—H性能曲線。設(shè)想某管路性能曲線，對(duì)兩種聯(lián)合運(yùn)行的工況進(jìn)行比較，說(shuō)明兩種聯(lián)合運(yùn)行方式各適用于什么狀況

2-35題圖

2-36利用第十一章習(xí)題11-1的數(shù)據(jù)給出4-72-11號(hào)風(fēng)機(jī)在的三條Q—H性能曲線（繪在同一坐標(biāo)圖上）。然后用圓滑曲線將三條曲線上的相像工況點(diǎn)連接起來(lái)，每一條曲線都是等效率曲線?？梢钥闯龅刃是€是一簇交于原點(diǎn)的拋物線。將所得結(jié)果與風(fēng)機(jī)通用性能曲線相比較，說(shuō)明其異同，分析其原因。

3

Q24000m/h，H980.7Pa，試根據(jù)無(wú)因次性能曲線圖2-37某工廠集中式空氣調(diào)理裝置要求

選用高效率KT4-86型離心式風(fēng)機(jī)一臺(tái)。

第3章

3-1明渠滾動(dòng)稱重力滾動(dòng)自然管流亦可稱重力滾動(dòng)，這二種“重力〞滾動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力有何區(qū)別？3-2自然循環(huán)雙管系統(tǒng)垂直失調(diào)與自然循環(huán)單管系統(tǒng)垂直失調(diào)的原因是否存在不同，各自是什么？3-3機(jī)械循環(huán)與自然循環(huán)的主要區(qū)別有哪些？3-4膨脹水箱的作用有哪些？3-5什么是水平失調(diào)？

3-6同程式系統(tǒng)與異程式系統(tǒng)

3-7不等溫降算法在何種場(chǎng)合使用較為適合，有何優(yōu)點(diǎn)？

3-8采暖自然循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)的膨脹水箱是如何設(shè)置的？為什么？

3-9采暖自然循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)管道的坡度是如何規(guī)定的？為什么要設(shè)坡度？3-10管道水力計(jì)算方法中當(dāng)量阻力法和當(dāng)量長(zhǎng)度法的計(jì)算原理是什么3-11熱水管道中的等溫降法、不等溫降法有何不同？

3-12熱水采暖系統(tǒng)的垂直失調(diào)和水平失調(diào)是如何產(chǎn)生的？3-13如何計(jì)算熱水采暖自然循環(huán)系統(tǒng)的工作壓力？

3-14試計(jì)算某單管系統(tǒng)各層立管中的混合水溫，其熱負(fù)荷和熱媒溫度已示于3—14題圖，如采用四柱

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813型散熱器，明管明裝，試計(jì)算室內(nèi)計(jì)算溫度為160C時(shí)，各組散熱器的片數(shù)。（也可選用其他型散熱器）。

圖3—14題圖

3-15寫(xiě)出以下各圖示自然循環(huán)供暖系統(tǒng)計(jì)算作用壓力的數(shù)學(xué)表達(dá)式。3—15題圖（a）（b）（c）（d）。

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3-15題圖

3-16試寫(xiě)出單雙管混合系統(tǒng)通過(guò)最不利環(huán)路的自然循環(huán)作用壓力。其散熱負(fù)荷及標(biāo)高見(jiàn)3—16題圖。

3-16題圖

3-17膨脹水箱與系統(tǒng)的連接點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)壓力分布有無(wú)影響，為什么（繪圖分析）？如何保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

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3-18某機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)，采用四柱813型散熱器和4M型鍋爐，有100米室外管道。其熱負(fù)荷為500000W，試確定膨脹水箱的有效容積和型號(hào)。

3-18題圖

3-19某自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)，其熱負(fù)荷為250000W，采用M—132型散熱器和SH型熱水鍋爐，試確定膨脹水箱的型號(hào)。

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G=500kg/h

G=150kg/h(b)

G=400kg/hd

d(a)G=400kg/h

(c)

dl*dk*dz=252023(d)

dl*dk*dz=323030

3-19題圖

(e)

dl*dk*dz=252023

3-20某供暖系統(tǒng)如3—18題圖所示，試分析通過(guò)各個(gè)環(huán)路的幾種可能的自然循環(huán)作用壓力，并寫(xiě)出其計(jì)算作用壓力。

3-21試確定下圖所示單管熱水供暖系統(tǒng)的作用壓力，并確定最遠(yuǎn)環(huán)路的管徑、阻力和散熱器的面積（見(jiàn)圖3—18）。

3-23試確定以下各圖中流入散熱器的流量G1和G2（圖3—19）。

3-24試編制程序模擬“不等溫降〞法的手工計(jì)算過(guò)程，計(jì)算教材中的例3—5，其輸出格式請(qǐng)參照教材表3—15。

3-25某機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)如3—25題圖所示，其供回水溫度為95/700C，用戶入口處壓力為10000Pa，試進(jìn)行水力計(jì)算，（確定熱水，回水干管管徑，并平衡

II、V立管等）。

3—25題圖

3-26試求沿程壓力降仍聽(tīng)從阻力平方定律時(shí)管道內(nèi)水的最低速度，即滾動(dòng)由紊流過(guò)渡區(qū)轉(zhuǎn)到阻力平方區(qū)的臨界速度。假設(shè)水的溫度t=1000C，管道的絕對(duì)粗糙度k=0.5mm。

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0.1(

附注：紊流過(guò)渡區(qū)的滾動(dòng)摩察系數(shù)由阿爾特舒爾公式確定：動(dòng)摩擦系數(shù)由謝弗林遜公式確定：

k100QU

)dRe。阻力平方區(qū)的流

0.11()QU

3-27有一直徑d=100mm的管道，試求以v=0.2m/s，溫度t=1000C的水通過(guò)該管道的單位沿程壓力降。假定管道的絕對(duì)粗糙度k=0.5mm。

3-28有一直徑d=300mm和長(zhǎng)度1=2000m的管道，如長(zhǎng)期使用后其絕對(duì)粗糙度由k1=0.5mm增大至k2=2mm。試求：

（1）在一致的水流量下該管道的壓力損失增加幾倍？

（2）在一致的壓力降下該管道的水流量減少多少，假設(shè)總的局部阻力系數(shù)

kd

10。

3-28某直徑d=300mm的管道，有平均溫度為900C,流量為300t/h的熱水通過(guò)，試求水通過(guò)該管的流速和單位沿程壓力降（利用水力計(jì)算表進(jìn)行計(jì)算）。

（1）假設(shè)管道的絕對(duì)粗糙度k1=0.5mm。（2）k2=0.2mm

3-29試求供水量G=300t/h的單管式遠(yuǎn)距離管道的直徑。管道的長(zhǎng)度L=10km，滾動(dòng)摩擦阻力和局部阻力的允許壓力降（假定地形平坦）P=6bar。總的局部阻力系數(shù)

糙度k=0.5mm，水的密度p=958kg/m3。

3-30某雙管式熱水供熱系統(tǒng)，其管段長(zhǎng)度，閘門及方形補(bǔ)償器的平面布置如3—30題圖所示，網(wǎng)路的計(jì)算供回水溫度分別為tg=1300C，ta=700C,用戶1、2、3內(nèi)部的阻力損失分別為5、10、5mHzO，供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷均為3106W，試求各管段的管徑及實(shí)際的壓頭損失。

圖3—8

3-30題圖

假設(shè)熱網(wǎng)水泵揚(yáng)程H=45mH2O鍋爐房?jī)?nèi)汽一水加熱器及管道的阻力損失為H=15mH2O。計(jì)算中取。

承上題，試編制程序上機(jī)計(jì)算，輸出格式可采用教材中有關(guān)表格的形式。

3-32當(dāng)進(jìn)行雙管式輸送熱水管的試驗(yàn)時(shí)，起點(diǎn)（熱電廠）供水和回水管上壓力表所示的壓力相應(yīng)地為9bar和4bar，同時(shí)終點(diǎn)供水管和回水管上壓力表所示的壓力相應(yīng)地為4bar和3bar。

設(shè)供水管和回水管的摩擦阻力和局部阻力的壓頭損失一致，試求熱水管終點(diǎn)的標(biāo)高比起點(diǎn)的高多少。

流體輸配管網(wǎng)習(xí)題

3-33有一直徑d=257mm，線路長(zhǎng)L=1200m的雙管式熱力管，供給用戶熱水V=300m3/h。

假使根據(jù)壓力表測(cè)得熱力管起點(diǎn)處供水管的壓力p1=7bar.回水管的壓力p2=3bar，試求用戶熱力站內(nèi)供水管的壓力P1和回水管的壓力P2。每根熱力管的總的局部阻系數(shù)

9，熱力管的終點(diǎn)（用戶熱力站）比起點(diǎn)低12m。計(jì)算中假定水

的密度p=1000kg/m2,k=0.2mm。

3-34當(dāng)直徑d=400mm和長(zhǎng)度1=200m的供水管進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，水流量V=100m2/h(ρ=1000kg/m3)管道始端的壓力表壓力P1=9bar，管道末端的壓力表壓力P2=3.5bar，靜止?fàn)顟B(tài)下（V=0），上述壓力表的示度上應(yīng)地為P1=2.5bar和P2=3.5bar。

如k=0.2mm，試求實(shí)際壓力降比計(jì)算用壓力降大幾倍，設(shè)總的局部阻力系數(shù)

20。

第4章

4-1某蒸汽管段長(zhǎng)1000米，通過(guò)飽和蒸汽流量10t/h，管徑dN=259mm，局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度L=113米，若起點(diǎn)蒸汽壓力為8bar（表壓力），求管段末端的壓力？（提醒：可先按點(diǎn)進(jìn)行試算，再按平均ρ修正）。

7barL1=1000mL2=600m

6bar

4-1題圖

4-2求4—1題圖中過(guò)熱蒸汽管道各段初步計(jì)算時(shí)的ρ值，已知管道進(jìn)口蒸汽溫度為2400C，管道上蒸汽溫度降采用30C/100米計(jì)算。

4-3有一蒸汽支管，起點(diǎn)的蒸汽壓力為3bar的飽和蒸汽，D、C用戶要求和管長(zhǎng)如4—3題圖所示，試確定各段管徑。

4-3題圖

4-4某余壓凝水回收系統(tǒng)4—4題圖，其用熱設(shè)備中的蒸汽壓力為2.5bar（表壓力），凝水箱為-0.2bar（表壓力），疏水器漏汽量占用汽量的10%，消耗壓力為用汽壓力的5%，用戶水箱管道在同一平面內(nèi)，

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求管段內(nèi)的計(jì)算ρ值。

4-4題圖

4-5某凝水回收系統(tǒng)，管長(zhǎng)L=200米，通過(guò)流量4噸/時(shí)，用熱設(shè)備壓力為3bar，疏水器后為1.5bar，閉壓水箱中為1.3bar，疏水器與水箱為同一平面上，凝水在用熱設(shè)備中過(guò)冷卻100C，即低于飽和溫度100C，管道局部阻力折算系數(shù)a=0.1，假使疏水器不漏汽也不計(jì)沿程熱損失，求該管段的直徑？如考慮疏水器漏汽10%，則管徑應(yīng)變?yōu)槎嗌?？并?huà)出系統(tǒng)圖。

4-6試分析4—6題圖所示凝結(jié)水回收系統(tǒng)各管段的作用壓力。

流體輸配管網(wǎng)習(xí)題

圖4-6題圖

第5章

5-1高層建筑給水系統(tǒng)為什么要進(jìn)行數(shù)豎向分區(qū)，如何分區(qū)，應(yīng)注意哪些問(wèn)題？5-2高層建筑給水方式的基本特征是什么？5-3室內(nèi)熱水系統(tǒng)的主要組成

5-4熱水循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)水泵一般設(shè)在供回水的哪個(gè)管路上？應(yīng)注意哪幾點(diǎn)？

第6章

6-1實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的基本條件

6-2結(jié)合例題[6-3]，把握一般通風(fēng)管道水力計(jì)算方法。參見(jiàn)該題圖6-7，假使途中第6號(hào)支路增加一個(gè)調(diào)理閥門，且該閥門阻力損失為該管段原來(lái)總阻力損失的20%，請(qǐng)問(wèn)增加這個(gè)閥門后對(duì)整個(gè)管路流量分派有何影響，并計(jì)算增加閥門后各管段的流量分派和系統(tǒng)總阻力的變化6-3物料速度、速比和料氣比

6-4以高中壓燃?xì)夤艿浪τ?jì)算基本公式為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出低壓燃?xì)夤艿浪τ?jì)算基本公式6-5燃?xì)猓ɑ旌蠚怏w）運(yùn)動(dòng)粘度如何確定

6-6燃?xì)夤芫W(wǎng)平均流速（高峰和低谷）的計(jì)算方法6-7燃?xì)猓▽?duì)空氣）相對(duì)密度

6-8低壓燃?xì)夤艿喇?dāng)量管徑和當(dāng)量長(zhǎng)度的換算方法6-9高中壓燃?xì)夤艿喇?dāng)量管徑和當(dāng)量長(zhǎng)度的換算方法

6-10結(jié)合例題[1-2]，給出一個(gè)完整的低壓燃?xì)夤芫W(wǎng)（環(huán)狀）水力計(jì)算步驟6-11附加壓頭的本質(zhì)是什么，有何特點(diǎn)？

第7章

7-1給出壓縮空氣管網(wǎng)水力計(jì)算步驟7-2壓縮空氣管網(wǎng)系統(tǒng)容量的確定方法7-3給出制冷工藝管道管徑確定方法

7-4除消防給水系統(tǒng)外，其它常用的消防滅火系統(tǒng)有哪些？

流體輸配管網(wǎng)習(xí)題

第8章

8-1如8—1題圖有一個(gè)用戶的熱水網(wǎng)路的支線示意圖，該圖上表示閘門A完全開(kāi)啟時(shí)的運(yùn)行工況下的支線壓力圖。這時(shí)，用戶系統(tǒng)的壓力損失為20m，水流量為100m3/h（第一工況），該工況下，支線的供水管和回水管的壓頭損失各為10m。

假使用稍微關(guān)閉閘門A的方法將用戶系統(tǒng)的壓頭損失降低至10m（第2工況），試求支線各部件（供水管，回水管和閘門）的水流量和壓頭損失。

在兩種工況下，支線與主要干線連接處的壓頭差固定為40m。

8-1題圖

8-2如8—2題圖有兩個(gè)用戶的熱網(wǎng)示意圖，在同一圖上方表示了每個(gè)用戶的水流量V1=V2=100m2/h下的水壓圖。

如關(guān)閉用戶2，試求供給用戶1的水量，并繪制新工況下的水壓圖。在兩工況下，熱電廠出口處（加熱器以后）的壓頭差用調(diào)理閘門A的方法維持為定值，即H=40m，用戶入口沒(méi)有自動(dòng)調(diào)理器。

8-2題圖

8.3如8—3題圖有兩個(gè)用戶的雙管式熱網(wǎng)正常運(yùn)行工況下的水壓圖。

在正常工況下，各用戶的供暖水流量V10=V02=75m2/h，熱水供應(yīng)水流量V11=V12=25m2/h。試求當(dāng)熱水供應(yīng)加熱器停用時(shí)，上述供暖系統(tǒng)內(nèi)的水流量如何分派。熱電廠進(jìn)出口的壓頭差在兩種工況中均為定值，即H=60m。

流體輸配管網(wǎng)習(xí)題

8-3題圖

8-4有兩根直徑為d1=309mm與的d2=404mm同樣長(zhǎng)的并聯(lián)連接供水管，試問(wèn)其水流量如何分派？?jī)筛艿赖木植孔枇p失系數(shù)a彼此相等。

8.58—5題圖所示熱網(wǎng)系由兩根并聯(lián)接入的主要干線各包括供水和回水組成，一根主要干線的管道內(nèi)直徑d1=404mm，長(zhǎng)度11=1000m，另一根主要干線的管道內(nèi)徑d2=309mm，長(zhǎng)度12=800m。

8-4題圖

假使總水流量V=1000m3/h,試求此兩主要干線間的水流量如何分派。在兩根管道中局部壓頭損失系數(shù)a一致。

第9章

9-1用Excel求解如9-１題圖所示的水力管網(wǎng)。

流體輸配管網(wǎng)習(xí)題

9-1題圖9-1計(jì)算示意圖

9-2應(yīng)用MATLAB軟件求解9-19-3應(yīng)用EPANET2軟件求解上例9-4編寫(xiě)教材例9-8解算源程序

綜合作業(yè)（或管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)）——某市師范學(xué)院熱水供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)

一．課程設(shè)計(jì)目的（綜合作業(yè)）

流體輸配管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)是“流體輸配管網(wǎng)〞課程的主要教學(xué)手段之一。通過(guò)課程設(shè)計(jì)了解流體輸配管網(wǎng)設(shè)計(jì)內(nèi)容、程序和基本原則；把握流體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算方法和步驟；熟悉集中供熱調(diào)理方式和在變工況狀況下對(duì)管網(wǎng)水力穩(wěn)定性的影響，提高運(yùn)算和制圖能力。同時(shí)通過(guò)課程設(shè)計(jì)穩(wěn)定所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際知識(shí)，并學(xué)習(xí)運(yùn)用這些知識(shí)解決工程問(wèn)題。二．設(shè)計(jì)題目

某市師范學(xué)院熱水供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)三．設(shè)計(jì)概況

本設(shè)計(jì)為北方地區(qū)某市師范學(xué)院的室外熱水供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)。全院分教學(xué)區(qū)和生活區(qū)兩部分。生活區(qū)包括教師宿舍、學(xué)生宿舍、食堂、商店和浴室等，在采暖期間全天供熱。教學(xué)區(qū)晚上10點(diǎn)以后中止供熱，維持值班溫度。根據(jù)全院總平面圖；按圖中各建筑物的使用功能、建筑面積、高度等，完成能滿足全院各建筑物熱負(fù)荷的供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)。四．原始資料１.熱負(fù)荷

見(jiàn)全院總平面圖（略，參見(jiàn)“某學(xué)院管網(wǎng)綜合作業(yè)圖.dwg〞）

流體輸配管網(wǎng)習(xí)題

２.熱媒參數(shù)

管網(wǎng)供水溫度95℃、回水70℃３.其他

全院地勢(shì)平坦，地下水位較低。全院全部使用鑄鐵散熱器。鍋爐房能提供足夠熱媒。五.管網(wǎng)布置

見(jiàn)管網(wǎng)平面圖（略）

其次部分第1章（略）

部分習(xí)題、作業(yè)參考答案

流體輸配管網(wǎng)習(xí)題

第2章

2-1已知4—72—No6C型風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速為1250r/min時(shí)的實(shí)測(cè)參數(shù)如下表所列，求：

各測(cè)點(diǎn)的全效率；繪制性能曲線圖；定出該風(fēng)機(jī)的銘牌參數(shù)（即最高效率點(diǎn)的性能參數(shù)）；計(jì)算及圖表均要求采用國(guó)際單位。

2-2根據(jù)題2-1中已知數(shù)據(jù)，試求4-72-11系列風(fēng)機(jī)的無(wú)因次量，從而繪制該系列風(fēng)機(jī)的無(wú)因次性能曲線。計(jì)算中定性葉輪直徑D2=0.6m。

流體輸配管網(wǎng)習(xí)題

2-3得用上題得到的無(wú)因次性能曲線求4-72-11No5A型風(fēng)機(jī)在n=2900r/min時(shí)的最正確效率點(diǎn)各參數(shù)

什，并計(jì)算該機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)值。計(jì)算時(shí)D2=0.5m。

解：查無(wú)因次曲線表得：P=0.428Q=0.203N=0.095

u2D2n/603.14*0.5*2900/6075.9m/s

3.14*0.52

Q3600u2Q3600*75.9**0.20310886

44

Pu22P1.205*75.92*0.4282971N

D22

D22

43.14*0.52

u2N/1000*1.025*75.93*0.095/10009.82kW

4

3

2-4某一單吸單級(jí)泵，流量Q=45m/s，揚(yáng)程H=33.5m，轉(zhuǎn)速n=2900r/min,試求其比轉(zhuǎn)數(shù)為多少？如該泵為雙吸式，應(yīng)以Q/2作為比轉(zhuǎn)數(shù)中的流量計(jì)算，則其比轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)為多少，當(dāng)該泵設(shè)計(jì)成八級(jí)泵，應(yīng)以H/8作為比轉(zhuǎn)數(shù)中的揚(yáng)和計(jì)算值，則比轉(zhuǎn)數(shù)為多少？

流體輸配管網(wǎng)習(xí)題

nsp3.6585雙吸式：nsp'3.65八級(jí)式：nsp3.6560.1404.3

2-5某一單吸單級(jí)離心泵，Q=0.0375(m3/s)，H=14.65m，用電機(jī)由皮帶拖動(dòng)，測(cè)得n=1420r/min,N=3.3kW;后因改為電機(jī)直接聯(lián)動(dòng)，n增大為1450r/min，試求此時(shí)泵的工作參數(shù)為多少？

解：設(shè)增大后的泵的參數(shù)用QHN來(lái)表示

Q'n'14501.02解得Q'1.02Q0.075m3/sQn1420

H'n'214502

()()1.04解得H'1.04H15.24mHn1420N'n'314503

()()1.065解得N'1.065N3.5kWn1420N

2-6在n=2000的條件下實(shí)測(cè)一離心泵的結(jié)果為Q=0.17m/s,H=104m,N=184kW.如有一幾何相像的水

泵，其葉輪比上述泵的葉輪大一倍，在1500r/min之下運(yùn)行，試求在一致的工況點(diǎn)的流量，揚(yáng)程及效率各為多少?

Q'n'D'31500()*236解得Q'6Q1.02m/3sQnD2000

H'n'2D'2

()()2.25解得H'234mHnDN'n'3D'5

()()13.5解得N'2484kWnDN

2-7有一轉(zhuǎn)速為1480r/min的水泵，理論流量Q=0.0833m/s，葉輪外徑D=360mm，葉輪出中有效面積A=0.023㎡，葉片出口安裝角β=30，試做出口速度三角形。假設(shè)流體進(jìn)入葉片前沒(méi)有預(yù)旋運(yùn)動(dòng)，即Vu=0,試計(jì)算此泵的理論壓頭Ht∞.設(shè)渦流修正系數(shù)k=0.77，理論壓HT這多少？

解：

Q

0.0833/0.0233.62m/sAD1480**0.36u2227.88

260

如下圖：vu2u2vr2ctg227.883.62*ctg3021.61vr2

11u2vu2*27.88*21.6161.5mg9.8

HTkHT0.77*61.547.4m

HT

2-8有一臺(tái)多級(jí)鍋爐給水泵，要求滿足揚(yáng)程H=176m，流量Q=81.6m/h，試求該泵所需的級(jí)數(shù)和軸功

3

流體輸配管網(wǎng)習(xí)題

率各為多少？計(jì)算中不考慮渦流修正系數(shù)。其余已知條件如下：

葉輪個(gè)徑D=254m水力效率ηh=92%容積效率ηv=90%機(jī)械效率ηm=95%轉(zhuǎn)速n=1440r/min

液體出口絕對(duì)流速的切向分速為出口圓周速度的55﹪.解：

u2

19.1m/s6011

HTu2vu20.55u2220.46m

ggHHTh18.82m

H總1769.35取整為10級(jí)H18.82

NeQH/100039.1kWN

Ne

D2n

所需級(jí)數(shù)為

hVm

39.1/0.92*0.90*0.9549.7kW

需要的軸功率為49.7kW

2-9為什么離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線中的Q-η曲線有一個(gè)最高效率點(diǎn)？

答：由于

QH

N

vh

N

QTHT,而且QT，HT滿足關(guān)系

HTABctg2QT,代入上式得：

v

N

Q（ABctg2

Q

h

）

在v，h不變或變化不大的狀況下，與Q滿足二次函數(shù)關(guān)系，函數(shù)圖象開(kāi)口向下，故Q存在一個(gè)最高效率點(diǎn)。

另外，還可以參見(jiàn)教材P49頁(yè)關(guān)于水力損失的描述。

2-10影響泵或風(fēng)機(jī)的性能的能量損失有叧幾種？簡(jiǎn)單地探討造成損失的原因。證明全效率等于各分效率之乘積。