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《氣體管網水力特征與水力計算》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、本章重點1、氣體管流的水力特征及其對管網設計與運行的影響；2、管網的能量平衡；3、流體輸配管網水力計算的基本概念、原理及方法；4、氣體輸配管網水力計算案例。2.1氣體管網水力特征1.1氣體重力管流的水力特征1）豎向開口管道2.1氣體管網水力特征1-2斷面間的能量方程靜壓位壓動壓2.1氣體管網水力特征當1斷面和2斷面分別為管道的進口和出口，這時靜壓均為0。若將出口的動壓損失視為出口的一種流動局部阻力，則：若只是截出的一段管段不具有此關系式！2.1氣體管網水力特征上式表明：此種情況下依靠位壓（即重力的
2、作用）克服流動阻力。流動方向取決于管內外的密度差。思考題：請分析樓梯間夏、冬季的自然通風氣流情況。2.1氣體管網水力特征2）U型管道內的重力流斷面1-D、斷面D-2的能量方程為：ρ1ρ22.1氣體管網水力特征兩式相加有：進出口位于相同標高時，流動動力是豎管內的密度差與高差的乘積，與管外大氣密度無關。流動方向取決于豎管內密度的分布情況。2.1氣體管網水力特征思考題1：請分析南門萬家麗路地下通道的自然通風氣流情況。思考題2：請分析1、2斷面高度不等的情況。2.1氣體管網水力特征3）閉合管道內的重力流具
3、有與進出口斷面等高的U型重力流豎管相同的水力特征。2.1氣體管網水力特征注意：若管內密度分段不均勻時，在密度分界點選取計算斷面分析。思考題：管內密度逐漸變化時，如何處理？2.1氣體管網水力特征1.2氣體壓力管流水力特征當管道內外不存在密度差，或是水平管網時，位壓為零，管道的任何兩個斷面間，如果沒有機械動力裝置，則有：兩個斷面之間的能量方程！2.1氣體管網水力特征1.2氣體壓力管流水力特征斷面間的全壓關系：位壓為零的管流，全壓克服阻力，驅使流體流動。管段中沒有外界動力輸入時，下游斷面全壓低于上游斷面
4、。流速變化引起動壓變化，必引起靜壓變化！2.1氣體管網水力特征斷面間靜壓關系可以通過改變流速改變斷面靜壓2.1氣體管網水力特征思考題：通過改變流速改變斷面靜壓，有什么用處？2.1氣體管網水力特征1.3壓力和重力綜合作用下的氣體管流水力特征斷面間的全壓差反映壓力作用，位壓反映重力作用，二者綜合作用，克服流動阻力，維持管內流動。位壓驅動密度小的氣體向上流動，密度大的氣體向下流度；阻擋相反方向的流動。能量平衡：動力等阻力。2.1氣體管網水力特征驅動力與流動的關系若壓力驅動的流動方向與位壓一致，則二者綜合
5、作用加強管內氣體流動，若驅動方向相反，則由絕對值大者決定管流方向；絕對值小者實際上成為另加的流動阻力。2.1氣體管網水力特征思考題：請分析空調建筑裝有排氣風機的衛(wèi)生間排氣豎井，冬季和夏季位壓對排氣能力的影響，設計計算以哪個季節(jié)最佳。冬季在位壓的輔助作用下，排氣能力明顯加強；夏季排氣風機除克服豎井的阻力時，還要克服位壓，排氣能力削弱，尤其是高層建筑。2.1氣體管網水力特征當沒有開啟排風機、且未設防倒流閥，夏季豎井中密度低，室外空氣經豎井進入室內；冬季豎井溫度高，室內空氣進入豎井。2.1氣體管網水力特
6、征當密度沿高度變化時，位壓為：若動力設備提供輸入壓力P，則：氣體管流水力特征綜合概括，適用于重力流、壓力流及二者綜合作用的性況。2.2管網水力工況分析理論基礎在管網的任意閉合回路中，驅使流體流動的動力與流動的阻力相平衡。什么是回路？2.2管網水力工況分析理論基礎回路是指一個閉合的“鏈”；回路方向是人為規(guī)定的，不要求其中的管段流向一致，也不要求管段流向與回路方向一致；閉合包括實際管道的閉合，也可以是開式管網的“虛擬閉合”。什么是“虛擬閉合”？2.2管網水力工況分析理論基礎“虛擬閉合”的概念與方法：針
7、對開式管網，設“虛擬管路”使之閉合。虛擬管路：連接開式管網通向環(huán)境的兩個開口之間的管路。該管路中的流體為環(huán)境流體（通常為大氣），其密度為環(huán)境流體密度；虛擬管路的斷面趨于無限大，流速趨于零，流動阻力為零。2.2管網水力工況分析理論基礎2.2管網水力工況分析理論基礎穩(wěn)態(tài)流量下，任意環(huán)路i的流動動力與流動阻力相等：由要求的流量、合理的管內流速、確定管道尺寸，得到環(huán)路流動阻力ΔPi。由環(huán)路內流體密度與環(huán)路空間走向得到重力形成的環(huán)路流動動力PGi。2.2管網水力工況分析理論基礎環(huán)路需用壓力：環(huán)路所需要風機、
8、水泵等動力設備提供的全壓。小竅門：想一想“需”的意義？預算，成本，客觀需要由動力設備給出的壓力！2.2管網水力工況分析理論基礎環(huán)路資用壓力：需用壓力確定后，則環(huán)路的資用壓力為：小竅門：想一想“資”的意義？投資，由某種形式產生而系統(tǒng)具備的動力：設備給出的壓力與重力作用力之和！2.2管網水力工況分析理論基礎各環(huán)路的需用壓力應作用在所有環(huán)路的共用管路上，每個環(huán)路得到的全壓作用是相同的，則任意環(huán)路資用壓力為：注意：系統(tǒng)的資用壓力可能小于、等于、大于需用壓力，現(xiàn)實與理想的關系！2.2管網水力
