、什么是枝狀管網？什么是環狀管網？分別畫個枝狀管網和個環狀管網的示意圖，

說明其主要區別。（10分）

二、高層建筑豎向液體輸配管網為什么要豎向分區？畫出1個豎向分區的示意圖，說明其

作用。（5分）

三、說明公式的值用條件。為什么不同的管網，4的計算公式可能會不相同？（5

分）

四、簡述均勻送風管道設計的原理和主要步驟。（10分）

五、影響建筑排水管網的排水能力的主要因素有哪些？怎樣提高排水能力？

六、以氣力輸配管網為例，描述氣一固兩相流管網的水力特征。氣一固兩相流管網水力計

算的主要特點是什么？（10分）

七、寫出比轉數a的數學表達式。比轉數凡有什么應用價值？高比轉數泵與風機和低比轉

數泵與風機有什么主要區別？（10分）

八、某空調冷凍水管網的循環水泵轉速29（）（）〃min,所配電機功率2.2KW。流量一揚程性

能如卜表：

流量（〃?7力）7.512.515

揚程（m）222018.5

管網在設計工況下運行時，流量為15”7人揚程為18.5小。

（1）畫出設計工況下水泵的性能曲線和管網特性曲線，并標出工況點。

（2）在局部負荷時，只需流量7.5〃/"。有哪些方法可將管網流量調節到7.5〃/"?

（3）哪種方法最節能？為什么？

九、如下圖通風系統，各管段的設計流速和計算阻力如下表。

（1）系統風機的全壓和風量應為多少？

（2）各設計風量能否實現？假設運行時，測得1#排風口的風量為4000m7萬，2”3#排風

口的風量是多少？

（3）假設運行中需要增加1#排風口的風量，應怎樣調節？

管段1—42—44—53—55—67—8

y

設計流量（fn/h）400060001000050001500015000

設計流速（m/s）661081012

計算阻力（P”）18012060200120250

一、枝狀管網：管網有起點和終點、主管和支管，如圖1；

環狀管網：管網起點和終點重合，構成閉合回路，如圖2；

圖1圖2

區別：枝狀管網：系統簡單，運行管理方便，但管網后備性差，管網某處發生故障時,

該點后面管網局部將受影響而不能正常工作；

環狀管網：管網系統比擬復雜，管網后備性好；某處發生故障時，流體可以通過環狀

管網從另一個方向流動，因此故障影響范圍小。

二、高層建筑高度大，底層管道中的靜水壓力較大。為了克服靜水壓力過大的弊病，保證

管網正常運行和設備可靠性，對高層建筑豎向流體輸配管網進行分區。以高層建筑給

水為例，豎向按串聯式分為高、中、低三區，如圖3。水箱1、2、3分別向低、中、高

三區供水，各區管網中的靜水壓力都適中，系統耐壓要求降低，費用減小，啟停時產

生水錘的危險性減小，水流噪音小，運行穩定可靠。

三、公式匕/=%■/的使用條件為：管網特性（如：管道材料、斷面尺寸、連接方式等）

不變，并且流體密度和流速也不隨流程變化。

從流體力學知識知；4是雷諾數和相對粗糙度的函數，即；zl=/（Re,5）,在不同的流

態下，見的計算式不同。實際工程中各種流體輸配管網的流態有明顯差異，雷諾數范

圍不相同，造成了不同管網4的計算式可能不同。

四、均勻送風管道設計的原理：保證各送風口流量系數相等，并且使各送風口處靜壓相等,

使兩送風口間的動壓降等于兩送風口間的流動阻力。實現均勻送風的主要步驟：

a.根據送風量確定送風口個數、間距、風口風量等，畫出均勻送風系統圖，對各段編

號；

b.選定系統起始端靜壓、動壓，計算初始全壓，確定初始斷面尺寸；

c.計算第1、2風口間阻力，求出風口2處全壓1，2；

d.根據分計算風口2處動壓與2,求風口2處斷面尺寸；

e.計算風口2—3間阻力，求出風口3處全壓A?；

f.根據孫計算風口3處動壓與3，求出風口3處斷面尺寸；

g.其余類推，參照步驟“（1。

五、影響建筑排水管網排水能力的主要因素有：管徑、過水斷面與管道斷面之比、管網壁

粗糙度。要提高其排水能力，應想法穩定排水立短中的壓力，減小其壓力波動。可從

以下兩方面入手：

（1）減小終限流速。具體措施有：增加管內壁粗糙度；立管上隔一定距離（如5

層）消能；在橫支管與立管連接處采用特殊構造，發生濺水現象，減小水下

降流速；橫支管排出水流沿切線進入立管，使水旋流而下；對立管作特殊處

理，增加水與管內壁的附著力。

（2）減小水舌阻力系數。具體措施有：設置通氣立管；在橫支管上設單路進氣閥;

在橫支管與立管連接處設擋板；橫支管與立管錯開半個管徑連接，水流沿切

線方向進入立管；立管與橫支管連接處采用形成水舌面積小，兩側氣孔面積

大的斜三通或異徑三通。

六、氣固兩相流體管網的水力特征：

管網中流動介質為物料與空氣形成的兩相流體；

物料顆粒在懸浮狀態下進行輸送；

輸送管內氣固兩相的運動狀態隨氣流速度和料氣比的不同而改變，可能出現懸浮流、

底密流、疏密流、停滯流、局部流和柱寒流等幾種不同的輸送狀態；

兩相流的流動阻力比單相流的阻力要大，并且一者限力與流速的關系也不同。單相流

阻力與流速成單調遞增關系，氣固兩相流阻力隨流速增大先增大，再減小，最后再增

大。

氣固兩相流管網水力計算的主要特點是：把兩相流和單相流的運動形式看作是相同的,

物料被看作是一種特殊的流體，利用單相流的阻力公式進行計算，兩相流的阻力可以

看作是單相流的阻力與物料顆粒引起的附加阻力之和，計算中在阻力系數參加料氣比

項。

七、公二〃,。比轉數明是說明泵與風機性能參數〃、。、〃的綜合特性指標；可用來劃

分泵與風機的類型，反映葉輪的幾何形狀以及用來指導泵與風機的相似設計；高比轉數的

風機，說明風機的流量大、壓力低，葉輪出口相對寬度e?大；低比轉數的風機，說明流量

小、壓力高，葉輪出口相對寬度與小。上下比轉數的泵與風機其性能曲線形狀也有差異。

D2

圖中I為水泵性能曲線；II為管網特性曲線；交叉點A為工況點。

(2)調節管網流量到7.5疝"的方法有：a.改變管網特性曲線(可關小閥門)至性能曲線

IIb.減小水泵轉速〃；c.采用水泵進口導流器調節；d.切削葉輪調節。

(3)在以上四種調節方法中，減小水泵轉速的方法最節能。因為水泵功率N與轉速〃成三

次方關系，〃減小后，水泵功率下降非常明顯；調節閥門開度那么增加了額外的

壓力損失，水泵耗能有大局部消耗在閥門上，是不經濟的；采用進口導流器調節,

使進水產生預旋，會降低水泵的性能，增加進口損失，不如變速調節的節能效果

好；采用切削葉輪的方法調節，雖然到達改變水泵性能曲線的目的，但水泵的效

率已下降，其節能效果不及轉速調節。

九、（1）最不利環路選擇為：1-4-5-6—7—8,最不利環路計算阻力

+A/24_5+A/?5_6+A/77-8=180+60+120+250=610,考慮10%的富裕量，風機

全壓〃=1.1x610a670p”；系統所有風量之和為15000〃Z3",考慮10%的富裕量，選用風

機風量2=1.1x15000=165000m3/h。

（2）各設計風量不能實現，因為各并聯環路未實現壓力平衡。

當1#風口風量為4000/"時，可知△〃i=l80p“；因為管段1一4與管段2—4并聯，所以

Ap2_4=180pfl；

22

從而，對管段2—4有：52_4-6000=120；52_402_4=180；計算可得（^一,=7348。

廠.管段4—5中風量07=7348+4000=11348m3/h；從而，同理可計算得到

△“4.5=644。

從而，同理可計算得到。3-5=5523w3//?o

綜上，當1#風口風量為4000〃/"時，2#為7348m^h,3#為5523my/h。

（3）運行中如要增加I#風口的排風量，可以提高風機轉速或在保持風機全壓和流量不變

的前提下，關小并聯支路2—4的閥門開度，增大支路2—4的阻力；當關小支路3—5的閥

門開度時，同樣也可以局部增大1#排風口風量（2#排風口風量也同時增加）；同時關小2—4、

3—5支路閥門開度，那么1#排風口增加排風量更加明顯。

一、什么是開式管網？什么是閉式管網？各舉兩例。（5分）

二、假定某建筑的熱水采暖系統和給水系統的管徑、管網高度相同，管內流速也相同，兩

系統所需的水泵揚程是否相同？為什么？（5分）

三、為什么供暖空調冷熱水管網要設排氣裝置？排氣裝置設在什么地方？為什么建筑給水

管網不設排氣裝置？（5分）

四、什么說管內流速是流體輸配管網設計和運行的重要參數？在確定管內流速時，應考慮

哪些因素？空調風管和除塵風管哪個的管內流速高？為什么？\

五、確定圖中管網的最不利環路。（5分）

六、泵與風機的理論揚程方程為：〃/?=!（〃”??乙27-??匕“）。請答復：在什么條件下理

g

論揚程方程可簡化為：HT=-u1T^l2Tf這有何指導意義？

g-

七、述風機性能試驗的標準方法，并答復為什么試驗風機的吸入管段中要設阻尼網和蜂窩

器。（10分）

八、3臺相同的風機并聯運行，單臺風機性能如下表：

全壓（pa）530510490460410

流量（〃/"）19902540282030903370

當1臺風機運行時，風量為282（）/"。問；

（1）請作出3臺風機并聯運行的性能表；

（2）3臺風機同時運行時的風量為多少？

九、流體輸配管網為什么要進行水力計算？水力計算有哪些主要步驟？不同流體的輸配管

網，水力計算的主要區別是什么？（15分）

十、寫出泵與風機的流量系數、全壓系數、功率系數。寫出流量、全壓、功率換算公式。

分析泵與風機提高轉速后有哪些利弊？（10分）

十一、為什么風機進出口與彎頭連接會使風機性能下降？（6分）

十二、圖中閥A、B、C分別關小后，流量Q、QI~Q4怎樣變化，說明理由。

一、開式管網一一與大氣直接相通的管網，如；建筑給排水管網、冷卻水管網；

閉式管網一一不與大氣直接相通的管網，如：空調冷凍水管網、熱水采暖管網；

二、兩系統所需水泵揚程不相同。熱水采暖系統是閉式管網，給水系統是開式管網。開式

管網水泵揚程應包括高差，而閉式管網水泵揚程不含次項。因此，即使其他條件相同，

熱水采暖系統和給水系統水泵揚程也不相同。

三、供暖空調冷熱水管網中通常會有少量氣體（空氣J產生，這些氣體聚集后會減少管道

的過流斷面，甚至產生氣塞，影響管網的正常運行，加快管網的腐蝕。因此，通常需

要對氣體進行集中排放，排氣裝置設在系統的最高處。建筑給水管網是開式管網，各

水龍頭防水時，管網中的氣體可一并排出，因此給水管網不需要設排氣裝置c

四、管內流速的取定，對系統的經濟性和技術性都有關系。合理的管內流速能夠保證系統

正常、經濟地運行，到達設計的流量要求。確定管內流速應考慮以下幾個因素：

（1）管內流體種類不同流體的流速范闈不同，取定合理的流速范圍；（2）經濟性流速大，

管道斷面小，占用空間小，基建費用少，但相應系統阻力大，動力消耗多，運行費用

高；反之亦然。從而，在選擇流速時，應使初投資和運行費的綜合效果最正確。（3）

運行可靠性流速的選定與阻力、噪聲都有關，選定的流速應使阻力容易平衡，到

達設計的流量，并且盡量減少運行噪聲。

空調風管和除塵風管內流速相比，除塵風管流速高。因為除塵風管需要將塵粒輸送至

除塵設備，防止塵粒在風管內聚積，堵塞風道；而空調風管為考慮噪聲要求和風量分配平

衡，大多屬低速風管。

五、最不利環路：通風管網：1—2—3—4—7或1—2—5—6—10：燃氣管網：a—b-e—f—j

六、當進口切向分速度匕“二匕TCOS以=0時，理論揚程方程可簡化為""這

g

說明在泵或風機的設計時，使進口絕對速度匕與圓周速度/之間工作角4=90°時，可以獲

得最大的理論揚程，流體按徑向進入葉片的流道。

七、泵與風機性能試驗的標準方法：采用吸入式試驗裝置，吸入管前端微壓計用來測風量

Q,風機吸入口前的微壓計測入口靜壓，用來計算全壓P。電機電路上連接功率表用來計算

軸功率N,電機軸頭.卜.用閃光測速儀測轉速〃。試驗步驟：

（1）試驗前先檢查儀表，使之處于正常狀態，關閉吸風口，啟動風機，待正常運轉后翻開

全部吸風口面積，開始測定。（2）記錄最大流量2海二的各參數々、匕\、N電、〃；（3）

在節流網處用貼紙片的方法，改變流量Q（從。max逐漸減小到0），不少于7次流量調整。

在不同的流量下，記錄各自R、Pm、N電、〃并記錄各自進氣參數（干球溫度和大氣壓力）。

（4）測定完畢，關閉吸風口和微壓計，停機整理儀器。

（5）整理實驗數據，將結果換算成標準狀態的性能曲線圖或表。

在風機吸入管段中設置阻尼網地的作用是使進口氣流均勻穩定，設置蜂寓器的作用是

將大旋渦變成小旋泯，并對氣流進行梳直導向，減小進氣擾動渦流對性能的影響。

八、（1）3臺風機并聯運行性能表

全壓530510490460410

單臺流量（m3/h）19902540282030903370

并聯流量（m3/h）597076208460927010110

（2）按上述性能表作出性能曲線，對并聯運行進行工況分析。

圖中A點為工作狀態點，從圖中知3臺并聯運行風量約為3600?/h；每臺風量各1200

m7h,可見并聯運行時總風量小于單臺運行風量的3倍，但比單臺運行風量大。

九、流體輸配管網進行水力計算的原因：根據設計要求的流量分配，通過水力計算，確定

管網各管段的管徑或斷面尺寸，計算出各管段阻力，求得管網的特性曲線，為管網動力設

備的選定作準備。同時，通過水力計算也可以提高管網運行的可靠性和經濟性。

水力計算的主要步驟有：U）繪制管網軸側圖，對管段進行標定端號；（2）確定合理

的管內流速；［3）根據流量和流速，確定各管段斷面尺寸；（4）計算各管段阻力；（5）對

各并聯環路進行阻力平衡計算和調整；（6）計算管網總阻力，求取管網特性曲線；（7）根

據管網特性曲線，要求輸送流體流量及種類、性質等因素，確定管網動力設備。

不同流體的輸配管網，水力計算的方法根本相同，其主要的區別有（1）不同管網對

阻力平衡的效核。有的管網需要阻力平衡計算，有的那么不需要。需要進行阻力平衡計算

的管網，其不平衡率要求也不盡相同；（2）不同管網對流體流速要求不同；13）不同管網

對局部阻力的處理不盡相同，有的采用阻力系數，有的采用當量長度；（4）不同管網對單

位長度比摩阻要求不盡相同。

十、流量系數：。=——

712

全壓系數：「=<

功率系數：N=—=1()2；V

〃酒)

Qn

流量換算公式：于=1f天Z).V>￡

全壓換算公式：2=上(烏］化］

pPM八〃>

功率換算公式：/=/(柒］(/)3

泵與風機提高轉速后，可以提高流量和揚程(或全壓)，但轉速提高后功率也顯著增

加，使電機有燒毀的危險。

十一、風機進出口與彎頭連接使風機性能下降，其原因是：

彎頭使風機進出口流場不均，葉輪內流動惡化，有渦旋產生，并且氣流未按徑向流入

(流出)葉輪，增加了對葉輪的沖撞，增加了流動阻力，降低了風機功率。除此之外，由

于進口流場不均，進口切向分速度，此時按歐拉方程，風機揚程將不可能到達理論

最大揚程，導致風機性能降低。

十二、閥門A關小后，管網總阻抗增大，水泵揚程不變時，系統總流量Q減少，并聯支路

Q?Q「各段用壓力減小，Qi?Qi均減少；

閥門B關小后，管網總阻抗增大，因此總流量Q減小；管網壓降遞度減小，Qi、Q：,、Q,

上的資用壓力均增大，因此流量《、Q：,、Q」均增大；而。由于閥門B的節流而減少，其減

少量大于《、Q3>QI的總增加量，才能使Q減少；

閥門C關小后，同理Q減小，囚總流星減少后，QI、Q2資用壓力增大，而Q3、Q,資用壓力降低，

故Qi、Q2增大，Q3、Q4減少，并且Q3、Q4減少量大于QI、Q2增加量，才能使Q減少。

1、圖中的供熱管網與用戶管網的連接方式，哪些是直接連接？哪些是間接連接？

1-熱源的加熱裝置；2-網路循環水泵；3-補給水泵；4-補給水壓力調節器；5-散熱器：6-水噴射器；7-混合水泵；8-外

表式水-水換熱器：9-供暖熱用戶系統的循環水泵；10-膨脹水箱；11-空氣加熱器；12-溫度調節器：13-水-水式換熱器;

"-儲水箱：15-容積式換熱器：16-下部儲水箱；17-熱水供給系統的循環水泵；18-熱水供給系統的循環管路

答：(a)(b)(c)是直接連接，(d)(e)(f)(g)(h)(i)是間接連接。

2、蒸汽供暖系統中疏水器起什么作用？它通常設置在系統的什么位置？

答：疏水器的作用是阻止蒸汽逸漏，迅速排除管道或用熱設備中的凝水。通常設置在用熱

設備的出口、蒸汽干管一定距離的最低點、水平蒸汽管道上升轉彎處等。

3、什么是開式管網？什么是閉式管網？試分別舉出兩個工程應用實例。

答：開式管網與環境相通，具有進口和出口，它的源或匯是環境空間。環境空間的流體從

管網的進口流入管網；管網內的流體從出口排出管網，進入環境空間。通風管網、燃氣管

網、建筑給排水管網等屬于開式管網。環境空間的流體與管內流體水力相關，環境空間的

流體狀態與流動狀況直接影響管網內流體的流動。閉式管網與外界環境空間在流體流動方

面是隔絕的。管網沒有供管內流體與環境空間相通的進出口。它的源和匯通常是同一個有

限的封閉空間。環境空間的流體狀態與流動情況對管網內的流體流動和流動所需的動力沒

有直接的影響，管網內外流體之間是水力無關的。供熱管網、空調工程的冷熱水管網等都

屬于閉式管網。

4、流體輸配管網的根本功能是什么？怎樣才能實現流體輸配管網的根本功能？

答：根本功能是按照一定的要求實現流體的輸送和分配。要實現流體輸配管網的根本功能,

需要正確設計管道系統；合理配置動力及保證管網正常運行和便于檢測、調控的裝置，按

照正確的手段進行運行調控。

5、管網中流體流動受到的摩擦阻力受哪些因素的影響？怎樣計算摩擦阻力？

答：管道的形狀、尺寸、粗糙度；管內流體的物理性質、流動狀態等因素的影響。計算的

根本公式是：

摩擦阻力系數受流態的影響，工程中常使用經驗和半經驗公式計算。不同的工程管網，可

利用已有的圖表進行摩擦阻力計算，但應注意制定圖表的條件及修正方法。

6、哪些流體輸配管網的管內流速不能過大，要限制上限流速？哪些流體輸配管網的管內流

速不能過小，要規定下限流速？答：要限制上限流速管網如供熱管網、空調冷凍水管網、

空調送風管網，因為流速太高，噪音大，阻力大，在蒸汽管網中，限制流速過大還為了防

止產生水擊。在排水管網的橫管中、除塵管網中要限制下限流速，是為了順利排走雜質和

粉塵。（補充說明：管內的流速對管網的技術經濟性有較大的影響。流速高，管道斷面小,

占用的空間小，材料耗用少，建造費用小；但是管網阻力大，動力消耗增大，運行費用增

加，且增加噪聲。假設流體中含有粉塵等雜質，會增加設備和管道的磨損。反之，管內流

速低，阻力小，動力消耗少；但是管道斷面大，材料和建造費用大，占用的空間也大。

些管網中過低或過高的流速還會影響管網的正常運行，因此，必須通過全面的技術經濟比

擬選定合理的流速，在設計時，可依據標準標準，參考同類工程的經驗數據確定。）

7、假定流速法和壓損平均法這兩種水力計算方法各自的根本特點是什么？各適用于什么樣

的情況？

答：假定流速法的特點是，先按技術經濟要求選定管內流速，再結合所需輸送的流量，確

定管道斷面尺寸，進而計算管道阻力，得出需要的作用壓力。假定流速法適用于作用壓力未

知的情況。壓損平均法的特點是，將已定的總作用壓力，按干管長度平均分配給每一管段,

以此確定管段阻力，再根據每一管段的流量確定管道斷面尺寸。當管道系統所用的動力設

備型號已定，或對分支管路進行壓損平衡計算，此法較為方便。

8、如下圖的空調送風管網，A、B、C三個風口完全相同。A風口處管內的靜壓為lOOPa,

假設要保證3個送風口的送風量相同，B、C風口處的管內靜壓應為多少？如何才能使B、C

風口處的管內靜壓到達要求值？

答：要使3個送風口的送風量相同，B、C風口處的管內靜壓近似等于lOOPa。

9、現場測得水泵的揚程和流量低于廠家樣本給出的性能，能否斷定該水泵為不合格產品？

為什么？

答：不能。因為廠家樣本給出的性能參數是在標準規定的狀態和測試條件下試驗得出的，

當水泵的使用條件與試驗條件不一致時，水泵的性能不一樣。

1。、在非典流行期間，迫切需要增加室內的通風換氣量。你有哪些方法增加已有通風管網

的送風量？說明你的理由。

答：開大管網上的閥門；更換風機，分析新風機在管網中工作的工況點，確認其可提供更

大的風量。

11.如何區分枝狀管網與環狀管網？

答：枝狀管網與環狀管網應根據管網中流動路徑確實定性進行區分。管網的任一管段的流

向都是確定的，唯一的，該管網屬于枝狀管網。假設管網中有的管段的流動方向是不確定

的，存在兩種可能，該管網屬于環狀管網。

12.為什么要對燃氣管網按照輸氣壓力進行分級？

答：燃氣管道漏氣可能導致火災、爆炸、中毒及其它平安事故。燃氣管道的氣密性與其它

管道相比，有特別嚴格的要求。管道中壓力越高，管道接頭脫開或管道本身裂縫的可能性

和危險性也越大。因此，燃氣管道按輸氣壓力分級。不同壓力等級，對管道材質、安裝質

量、檢驗標準和運行管理的要求也不同。

13.熱水采暖重力循環和機械循環比擬，各有哪些優點和缺點？

答：重力循環系統

優點：系統簡單，運行節能，無水泵運行噪聲；

缺點：系統作用范圍小，容易出現水力失調，熱源機房位置受限。

機械循環系統

優點：系統作用范圍廣，并聯支路水力平衡容易調節，熱源機房位置靈活；

筑點：系統比重力循環系統復雜，運行有水泵能耗和噪聲.

14.簡要分析管內流速取值對管網設計的影響。

答：管內的流速對管網的技術經濟性有很大的影響。流速高，管道斷面小，占用的空間小,

材料耗用少，建造費用小；但是系統的阻力大，動力消耗增大，運行費用增加，且增加噪

聲。假設流體中含有粉塵等，會增加設備和管道的磨損。反之，流速低，阻力小，動力消

耗少；但是管道斷面大，材料和建造費用大，占用的空間大。流速過低還會使粉塵、雜質

沉積而堵塞管道。因此，必須通過全面的技術經濟比擬選定合理的流速。

15.有兩個完全相同的機械通風管網(即管道系統相同，匹配的風機也相同)，一個在成

都，一個在拉薩C這兩個管網運行時,風機的轉速也相同C問：兩個管網的風量是否一樣？

風機耗用的電功率呢？

答：風量相同。成都的這個管網耗用的電功率大。因為這兩個管網運行時，風機的工況相

堂=°也川彳產=今史＞1

似。根據相似率，%Pur。

16.簡述歐拉方程72g2g2g的物理意義。

答：第一項為哪一項離心力作功，使流體自進口到出口產生一個向外的壓能增量；第二項

是由于葉片間流道展寬、相對速度降低而獲得的壓能增量，它代表葉輪中動能轉化為壓能

的份額。由于相對速度變化不大，故其增量較小；第三項是單位重量流體的動能增量。

17.什么是水力失調？哪些原因會導致水力失調？

答：管網中的管段實際流量與設計流量不一致，稱為水力失調。水力失調的原因主要是：

(1)管網中流體流動的動力源提供的能量與設計不符。洌如：風機、泵的型號、規格的變化

及其性能參數的差異，動力電源電壓的波動，流體自由液面差的變化等。(2)管網的流動阻

力特性發生變化，即管網阻抗變化。如管材實際粗糙度、存留于管道中雜質，管段長度、

豈頭、三通及閥門開度改變等局部阻力的增減等，均會導致管網實際阻抗與設計計算值偏

離。

18.如圖是某蒸汽供暖系統供汽干管的一局部，蒸汽從A點供向D點。簡要說明：

(1)AB、CD管段坡度方向？

〔2〕疏水器的作用？

(3)管段AB、BC內蒸汽流速哪個可取得大些，為什么？

(4)為節省投資，圖中疏水器在什么條件下可采用水封代替？

答：(1)AB管段坡度方向為A高B低；CD管段坡度方向為C高D低。

(2)疏水器的作用：管網每次開始運行時可排除管道內空氣和其它不凝性氣體；管網在運

行中可排除積聚在疏水器前的凝結水，同時阻止蒸汽撲出管網。

（3）管段AB內蒸汽流速可比BC內取得大些，因為管歿AB內蒸汽和凝結水同向流動而BC

內蒸汽和凝結水逆向流動，AB內發生水擊現象的可能小于BC管段。

（4）當疏水器前蒸汽壓力較小，可采用水封代替疏水器以節省投資，此時水封高度必須大

于蒸汽壓力所對應的水柱高度。

19.繪制一個自己熟悉的流體輸配管網，說明該管網中各組件的名稱和作用。

答：如下圖

各組件作用：1一一空氣入口；2一一保證管網正常工作的附屬設備；3一一為流體流動提供

動力；4——為流體流動提供流場（流道）；5——末端裝置（出風口）

20.什么是水力失調？哪些原因會導致水力失調？

答：管網中的管段實際流量與設計流量不一致，稱為水力失調。水力失調的原因主要是：

⑴管網中流體流動的動力源提供的能量與設計不符。洌如：風機、泵的型號、規格的變化

及其性能參數的差異，動力電源電壓的波動，流體自由液面差的變化等。（2）管網的流動阻

力特性發生變化，即管網阻抗變化。如管材實際粗糙度、存留于管道中雜質，管段長度、

彎頭、三通及閥門開度改變等局部阻力的增減等，均會導致管網實際阻抗與設計計算值偏

離。

21.為什么要對燃氣管網按照輸氣壓力進行分級？

答：燃氣管道漏氣可能導致火災、爆炸、中毒及其它平安事故。燃氣管道的氣密性與其它

管道相比，有特別嚴格的要求。管道中壓力越高，管道接頭脫開或管道本身裂縫的可能性

和危險性也越大。因此，燃氣管道按輸氣壓力分級。不同壓力等級，對管道材質、安裝質

量、檢驗標準和運行管理的要求也不同。

22.開式液體管網與閉式液體管網的水力特征最主要的區別是什么？

答：開式液體管網有進出口與大氣相通，重力對循環流動產生的作用力近似為進出口之間

的液柱與管外相同高度的空氣柱的壓力差；而閉式液體管網中僅由管網內部液體密度的差

異造成，顯然前者大得多。

23.什么是調節閥的工作流量特性？在串聯管道中，怎樣才能使調節閥的工作流量特性接

近理性流量特性？

答：所謂調節閥的工作流量特性是指調節閥在前后壓差隨流量變化的工作條件下，調節閥

的相對開度與相對流量之間的關系。在有串聯管路的場合，增大閥權度可使工作流量特性

更為接近理性流量特性。

24.某水泵從開敞的水池中抽水，設計的吸水管中的流速是3m/s,阻力0.4mHQ。水泵的

軸線位置比水面高出3m。水泵的允許吸上真空高度[Hs]=3.5m。該水泵能否正常工作？為

4一么?

372/9.807=2.641110而實際安裝高度大丁最大安裝高度。

25.如圖是某建筑雨水及陽臺地漏排水系統原理圖。屋頂雨水經雨水收集口流入排水立管，

陽臺積水經陽臺地漏流入排水立管，地漏與排水立管間設置水封，排水在A點以后排入市

政下水道。問：

(1)下雨時，排水立管內水流可能經歷哪些流動狀態？)

(2)地漏與排水立管間設置水封有什么作用？

答：(1)隨著排水量的不斷增大，雨水排水立管內可能經歷的流動狀態有附壁螺旋流、水

膜流和水塞流等三種流態；

(2)水封的作用：防止市政下水道內的臭味溢入各層汩臺，尤其是夏季晴天時。

26.什么是風機的喘振現象？如何有效防止喘振現象的發生？

答：當風機在非穩定工作區運行時，出現一會兒由風機輸出流體，一會兒流體由管網中向

風機內部倒流的現象，專業中稱之為“喘振”。當風機的性能曲線呈駝峰形狀，峰值左側

較陡，運行工況點離?峰值較遠時，易發生喘振。喘振的防治方法有：①應盡量防止設備在

非穩定區，作；②采用旁通或放空法。當用戶需要小流量而使設備工況點移至非穩定區時.，

可通過在設備出口設置的旁通管(風系統可設放空閥門)，讓設備在較大流量下的穩定工

作區運行，而將需要的流量送入工作區。此法最簡單，但最不經濟；③增速節流法。此法

為通過提高風機的轉數并配合進口節流措施而改變風機的性能曲線，使之工作狀態點進入

穩定工作區來防止喘振。

27.試分析管網水力計算時平均比摩阻的取值對管網設計及運行的影響。

答：平均比摩阻的取值對管徑的選取具有很大的影響，是一個技術經濟問題。如選用較大

的比摩阻值，那么管徑可減小，管網系統初投資降低；但同時管道內的流速較大，系統的

壓力損失增加，水泵的動力消耗增加，運行費增加。反之，選用較小的比摩阻值，那么管

徑增大，管網系統初投資較大；但同時管道內的流速較小，系統的壓力損失減小，水泵的

動力消耗小，運行費低。

28.如下圖，假設1、2斷面處的兩個側孔形式與面積完全相同，怎樣才能實現這兩個側孔

均勻送風？

答：(11保持兩側孔靜壓相等，應有為「為2=紈2。(2)保持兩側孔流量系數相等,

在&之600、?0.5范圍內，孔口流量系數近似為常數。(3)要保持必須使

司仍N30

29.有A、B兩臺離心式水泵，其中A水泵的比轉數為150,B水泵的比轉數為50。說

明這兩臺水泵在幾何形狀和性能特點上的差異。

答：(1)A水泵的相對寬度大，外形比擬“寬胖”，而R水泵那么相反:

（2）A水泵的流量大，壓力低；B水泵那么相反。

30.什么是系統效應？

答：由于泵（風機）是在特定管網中工作，其出入口與管網的連接狀況一般與性能試驗時

不一致，將導致泵（風機）的性能發生改變（一般會下降）。例如，入口的連接方式不同

于標準試驗狀態時，那么進入泵、風機的流體流向和速度分布與標準實驗有很大的不同，

因而導致其內部能量損失發生變化（一般情況為能量損失增加），泵、風機的性能下降。

由于泵、風機進出口與管網系統的連接方式對泵、風機的性能特性產生的影響，導致泵（風

機）的性能下降被稱為“系統效應”。

31.何為管網的水力穩定性？如何提高管網的水力穩定性？

答：管網中各個管段或用戶，在其它管段或用戶的流量改變時，保持本身流量不變的能力,

稱其為管網的水力穩定性。通常用管段或用戶規定流量Q,；和工況變動后可能到達的最大流

量Qw的比值y來衡量管網的水力穩定性，即y或/Q,*l/x…

因I△心提高管網水力穩定性的主要方法是相對地減小網路

干管的壓降，或相對地增大用戶系統的壓降。

32.指出雙管熱水采暖系統垂直失調的主要原因和防止失調的措施。

答：同一豎向的各層房間的室溫不符合設計要求，出現上、下層冷熱不勻的現象，稱作系

統垂直失調。雙管系統的垂直失調，是由于各層所在環路的重力作用循環作用動力不同而

引起的。防止的方法可以是：（1）各個環路通過選擇管徑或調節實現動力和阻力平衡，使

運行流量到達設計流量；（2）根據各層的實際流量設置相應的散熱器面積。

33.膨脹水箱有什么作用？膨脹水箱在管網中常設置在什么位置？

答：（1）膨脹水箱的作用是用來貯存液體輸配管網中冷熱水由于水溫上升引起的膨脹水量。

此外，它還兼有從管網排氣、向管網補水、恒定管網定壓點壓力等作用。

（2）膨脹水箱的膨脹水管與水系統管路連接，在重力循環系統中，常接在供水立管的頂端;

在機械循環系統中，一般接在水泵入口管上。

34.室內燃氣輸配管網水力計算與通風空調管網水力計算相比，有哪些重要特點？

答：室內燃氣輸配管網水力計算與通風空調管網水力評算相比的重要特點:

（1）計算管段的流量需要考慮同時使用系數;

(2)管段阻力構成除局部阻力、沿程阻力外，還包括由燃氣密度和空氣密度差引起的附加

壓頭；

(3)不強調并聯支路的阻力平衡，但需要檢查管網最大壓降是否超過允許阻力；

(4)最不利環路通常是包括燃氣向下流動的環路；

(5)局部阻力的計算按當量長度處理計入總阻力；

(6)管網介質的流速不同于通風空調管網。

35.汽-液兩相流管網中“二次蒸汽”是如何形成的？該管網中疏水器有什么作用？疏水器

常設于管網的哪些位置？

答：(1)汽-液兩相流管網中高溫凝結水由于流動阻力或流經疏水器、局部阻力較大的構

件等，造成凝結水溫度高于該壓力下的飽和溫度，因而重新汽化，形成了“二次蒸汽”；(2)

疏水器的作用是允許凝結水通過、阻止蒸汽通過，同時允許空氣等不凝性氣體通過，尤其

是排除系統在初始運行時管網內的空氣；(3)疏水器常設置的位置有：用汽(熱)設備

出口、供汽干管向上拐彎處、供汽立管底部、回水干管終端、分汽缸排水口等。

36.實際風機運行全壓和風量低于歐拉方程推導的H.和Qs簡述造成這種差異的主要原

因。

答：主要原因是：

(1)歐拉方程假定葉片數量無限多，葉片厚度無限薄，而實際風機葉片數量有限并且具有

厚度，造成流體在葉輪內的軸向渦流且減少了流體過流面積，使得風機的全壓和流量均有

所降低；(2分)

(2)歐拉方程假定流體流動為理想的無能量損失的過程，而實際風機運行存在流動損失、

泄露損失、輪阻損失、機械傳動損失等多種損失，使實際效率比理想效率低，全壓和風量

也有所降低；(2分)

(3)風機的實際運行過程中存在“系統效應”的影響，即風機的實際安裝條件不利于風機

進出口的流動而造成明顯的性能下降，使得風機全壓和風量降低。(2分)

37.為什么要控制吸上式水泵的吸上真空高度［HJ?什么是水泵的汽蝕余量從？實際應用中

控制乩和從比［HJ和［從］大還是小？

答：控制水泵的吸上真空高度［HJ,是為了保證水泵內壓力最低點(K點〕處壓力高于工作

溫度下的飽和蒸汽壓力，防止水泵發生氣穴和氣蝕；水泵的汽蝕余量的就是水泵入口處所

（互+必-立

剩下的（總）水頭距離水泵內發生汽化所剩余的水頭值。從二Y2gy;實際應用中

控制壓工[Hs],控制從2[AA]0

38.什么是水力失調？產生水力失調的原因有哪些？水力失調的不利影響有哪些？

答：流體輸配管網中管段的實際運行流量與對應的設干流量不一致的現象稱為水力失調。

產生水力失調的原因包括：管網設計過程中未平衡各分支的阻力，不平衡率超過規定值；

管網的動力設備實際運行參數遠離設計選定的工作參數；管網實際流動阻力與設計沖算的

阻力相差較大；人為地對管網閥門進行誤調節造成流量分配偏離設計值等。水力失調造成

各管段實際運行能量偏離設計流量，達不到設計的各管段流量分配的目的，影響管網運行

的可靠性；水力失調還可能造成管網和設備的損壞。

39.什么是調節閥的理想流量特性？什么是閥權度S、？實際應用中S、常控制在什么范圍

內？Sv取得過高有什么影響？

答；

（1）調節閥的理想流量特性就是指閥門前后壓差在閥門調節過程中保持固定不變，此時流

經調節閥的介質相對流量與調節閥相對開度之間的特定關系；

12）閥權度S、指調節閥全開時調節閥前后壓差（切口）與調節閥及管道構成的總壓差於

+“2）的比值。即：Sv=Wu+42

（3）實際應用中S、常控制在0.3F.5范圍內。

（4）S,，取得過高，說明閥門上的壓力損失（電1）較大,閥門能量損失多，不利于節能；

且閥門調節能力過強，調節閥的開度改變易引起管網流量及壓力波動。

40.風機的實際性能曲線不同于理想性能曲線，這是如何造成的？

答：風機實際性能曲線不同于理想性能曲線，造成這種差異的原因有：

a風機葉片數量與厚度不滿足歐拉方程“葉片數量無限多，葉片厚度無限薄”的假設，實

際風機葉片影響風機的流量和揚程；

b流體流經風機進口至出口的整個流道中將產生流動損失、輪阻損失、泄露損失等多種損

失，不滿足歐拉方程“流動為理想流動”的假設；

c風機安裝產生的局部損失，如進口氣流有渦漩或預漩作用，使氣流有沖擊地進入葉片，

降低了風機性能。

1.某泵當流量q=35nf/h時的揚程為H=62m,用轉速為1450r/min電動機拖動，此時軸功

率P=7.6kW,當流量增加到q=70nr7h時原動機的轉速提高到多少才能滿足要求？此時

揚程、軸功率各是多少？

r：有同一臺水泵在不同轉速下工作，符合相似條件，前后工況滿足相似原理有一下關系：

(Ql:Q2)=(Dl:D2)3*(nl:n2)(3分)

(H1:H2)=(Dl:D2)2*(nl:n2)2(3分)

(Nl:N2)=(Dl:D2)*(nl:n2)3(3分)

n2=Q2/Q1*n1=70/35*1450=2900r/min(2分)

H2=(n2/nl)2*Hl=(2900/1450)2*62=248m(2分)

N2=(n2:nl)3*N1=8*7.6=60.8kW(2分)

一給水管路如下圖，干管流量Q=100L/s,各管段長度及管徑如圖所標，求各管段流量QI,Q2,

Q3以及A,B兩節點間的水頭損失HAH?三段管子的比阻(單位管長在單位流量下的沿程水頭損