流体输配管网考试重点 第三版

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1、VV =/sin avtga = = P . P v 、j dD课本P79，例题3-1P94，例题 3-3第一章通风工程的主要任务：控制室内空气污染物，保证良好的室 内空气品质，并保护大气环境。通风工程的风管系统分类：排风系统：、送风系统：空调工程的主要任务：控制空气污染物,保证空气品质，保护 大气环境；舒适性，或使室内热环境满足生产工艺的要求。空调系统的两个功能：控制室内空气污染物浓度和热环境质 量。供暖空调冷热水管网型式：一按循环动力分:重力（自然）循环系统、机械循环系统二按水流路径：同程系统、异程系统同程式系统除了供回水管路以外，还有一根同程管。由于各 并联环路的管路总厂度基本相等，阻抗

2、差异较小，则流量分配以 满足要求。异程式水系统管路简单，不需采用同程管，系统投资较少， 但当并联环路阻抗相差较大时，水量分配、调节较难。三. 按流量变化分为:定流量系统、变流量系统四按水泵设置分为:单式泵系统、复式泵系统单式泵水系统的冷（热）源侧和负荷侧用同一组循环水泵， 因为要保证冷（热）源对水流量的要求，这种水系统不能完全按 负荷变化调节水泵流量，不利于节省水泵输送能量。复式泵水系统的冷（热）源侧和负荷侧分别设置循环水泵， 可以实现负荷侧的水泵变流量运行，能节省输送耗能，并能适应 供水分区不同压降的需要，系统总压低。五.按与大气接触情况分为:开式系统、闭式系统闭式系统：与外界只有能量交换而

3、没有质量交换的系统。热水集中供热管网型式：枝状管网、环状管网（要求画图说 明，课本P13图1-2-6）重点图:热水集中供热管网用户连接方式与装置（图1-2-8）重点图：蒸汽供热管网与热用户的连接方式（图1-3-4） 第二章气体管流水力特征（计算题）P45流体输配管网水力计算的目的：根据要求的流量分配确定管 网的管径或阻力；求得管网特性曲线，为匹配管网动力设备准备 条件，进而确定动力设备；或者根据已定的动力设备，确定管道 尺寸。流体输配管网水力计算的理论依据：流体力学一元流体流动 连续性方程和能量方程及串、并联管路流动规律。动力设备提供 的压力等于管网总阻力，串联管路总阻力等于各段管路阻力之 和

4、。管段中的流动阻力包括沿程阻力和局部阻力。常用的水力计算方法的定义、步骤（课本P51）：1、假定流速法 先按技术经济要求选定管内流速（经济流 速），再结合所输送的流量，确定管道断面尺寸，进而计算管道 阻力，得出需要的动力。计算前，完成管网布置，确定流量分配绘草图，编号确定流速确定管径计算各管段阻力平衡并联管路计算总阻力，计算管网特性曲线根据管网特性曲线，选择动力设备2、压损平均法将已定的总资用动力，按干管长度平均分给 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 端面尺寸。计算前，完成管网布置，确定流量分配 绘系统图，编号，标管段L和Q，定最不利环路。 根据资用动力，计算其平均Rm

5、。根据Rm和各管段Q，确定其各管段管径。 确定各并联支路的资用动力，计算其Rm。根据各并联支路Rm和各管段Q，确定其管径。3、静压复得法通过改变管道断面尺寸，降低流速，克服管 段阻力，维持所需的要管道内静压。计算前，完成管网布置确定管道上各孔口的出流速度。计算各孔口处的管内静压Pj和流量。顺流向定第一孔口处管内流速、全压和管道尺寸。计算第一孔口到第二孔口的阻力P12。计算第二孔口处的动压 Pd2。计算第二孔口处的管内流速，确定该处的管道尺寸。以此类推，直到确定最后一个孔口处的管道断面 尺寸。均匀送风管道设计设计原理：2 pv =亠j静压产生的流速为：丿空气在风管内的流速为：空气从孔口出流时的流

6、速为:如图所示：出流角为a：第三章课本P75 （图3-1-1），要求类似的图会计算 第四章汽液两相流管网水力特征： 状态参数变化大，伴随相变，压降导致饱和温度降低， 凝水管“二次汽化” 会产生“水塞”、“水击” 减轻“水击”的方法：1、蒸汽管路有足够坡度，汽、 水同相；2、设置疏水装置；3、防止立管“水击”，下 供式立管流速要低；第五章离心式风机的基本结构：离心式风机的主要部件有叶轮和机壳一、叶轮：由前盘、后盘、叶片和轮毂组成。前盘的形式有多种。叶片是主要部件。按叶片的出口安装角分类：有前向叶片、后向叶片、 径向叶片三种。叶片的形状有：平板型、圆弧型和中空机翼型。二、机壳：由蜗壳、进风口和风舌

7、等零部件组成。1）蜗壳：蜗壳是由蜗板和左右两块侧板焊接或咬口而成。作用：1、是收集从叶轮出来的气体；2、引至蜗壳 的出风口，把风输送到管道中或排到大气；3、有的风机将风的 一部分动压通过蜗壳转变为静压。2）进风口：进风口又称集风器，它保证气流能均匀地充满叶轮 进口，使气流流动损失最小。离心式泵与风机的进口有圆筒 形，圆锥形、弧形、锥筒形、弧筒形、锥弧形等多种。离心式泵的基本结构三进气箱：一般只在大型或双吸的离心式风机上使用。四前导器：在大型离心式风机或要求性能调节的风机的进风口 或进风口的流道内装置前导器。前导器有轴向式和径向式两种。五、扩散器：扩散器装于风机机壳出口处，其作用是降低出口流 体

8、速度，使部分动压转变为静压，有圆形截面和方形截面两种。一、叶轮叶轮分为单吸叶轮和双吸叶轮两种；目前多采 用铸铁、铸钢和青铜制成；叶轮按其盖板情况又可分 为封闭式叶轮、敞开式叶轮和半开式叶轮三种形式。二、泵壳三、泵座四、轴封装置离心式泵与风机的性能参数一、流量：单位时间内泵与风机所输送的流体的量称为流量。常 用体积流量并以字母Q表示，单位是m3/s或m3/h。二、泵的扬程与风机的全压：流经泵的出口断面与进口断面单位 重量流体所具有总能量之差称为泵的扬程。用字母H表示，其单 位为m。流经风机出口断面与进口断面单位体积的气体具有的总能 量之差称为风机的全压或（压头）。用字母P表示，单位为Pa。三、功

9、率（1）有效功率：有效功率表示在单位时间内流体从离心式泵与 风机中所获得的总能量。用字母Ne表示，它等于重量流量和扬 程的乘积：Ne=YQH = QP （w或kw）（2）轴功率：原动机传递到泵与风机轴上的输入功率为轴功率, 用字母N表示。四泵与风机总效率：泵与风机的有效功率与轴功率之比为总效 率，常用字母n表示。n = Ne/N五. 转速：转速指泵与风机的叶轮每分钟的转数即r/min，常用 字母n表示。绝对速度与相对速度：绝对速度是指运动物体相对于静止参照系的运动速度； 相对速度则是指运动物体相对于运动参照系的速度； 牵连速度是指运动参照系相对于静止参照系的速度。欧拉方程的特点：1推导基本能量

10、方程时，未分析流体在叶轮流道中途的运 动过程，得出流体所获得的理论扬程HT -，仅与流体在叶片进、 出口处的速度三角形有关，而与流动过程无关。2流体所获得的理论扬程HT -与被输送流体的种类无关。 欧拉方程的物理意义在速度三角形中，由余弦定理得：w2=u2+v2-2uvcos a = u2+v2-2uvu，于是 u2vu2= （ u22+v22- w22 ） /2 u1vu1=（u12+v12 - w12） /2代入欧拉方程得：U2 U2W2 一 W2V2 一 V2H = 21 + 12 + 21T2g2g2g第一项表示流体在叶轮内旋转时产生的离心力所做的功； 第二项表示由于叶道展宽，相对速度

11、降低而获得的压能； 第三项表示动压水头增量（课本P155） 流动损失与流动效率1、流动损失根本原因：流体具有粘性A、进口损失流体进入叶道之前发生了预旋转，叶片做功减小，使气流角发生了旋转，理论扬程下降。B、撞击损失一一当实际运行流量与额定流量不同时，相对速度 的方向不再与叶片进口安装角的方向一致，从而发生撞击损失。 它与流量差的平方成正比。C、叶轮中的水力损失包括摩擦损失和流速大小、方向改变 及离开叶片时的局部损失。D、动压转换和流体离开机壳时的损失E、流动总损失“二工匚斗或AH =工匚M2、流动效率h i 2h i 2g实际扬程或全压与其理论扬程或全压之比叫做流动效率。H - A H 卡P

12、- A P耳 = T卜或耳=Th-内功率Ni :包括流动损失、轮阻损失和内泄漏损失等实际消耗 于流体的功率为内功率。轴功率Ns：泵与风机的输入功率称为轴功率，它等于内功率Ni 与机械传动损失Nm之和，即Ns= Ni+Nm （kw）性能曲线：课本P162泵与风机相似律课本P167相似条件A、几何相似B、运动相似c、动力相似。雷诺数相等（惯性力与粘性力之比）：心心 欧拉数相等（压差与惯性力之比）课后习题：课本P1845-24、5-25第六章广义和狭义特性曲线：Hu 2广此忆簣科水力持性怕圧用-：-3羡交姑管瓯虫為打注阳泵、风机与管网系统匹配的工作状态点1. 泵或风机的运行工况点：泵、风机与管网系统

13、运行的平衡点; 泵、风机与管网系统的合理匹配。流量和压力匹配；泵、风机在 其特性曲线上稳定工作的点称之为工况点。（191页图6-1-9）2. 泵、风机的稳定工作区和非稳定工作区：稳定工作区，P-Q曲 线是平缓的；非稳定工作区，P-Q曲线是驼峰形的，E点不稳定， D点稳定；驼峰形P-Q曲线应使工作点在下降段。（图6-1-10）3. 喘振及其防止方法定义：在非稳定工作区运行时，离心泵、风机出现一会输 出流体，一会流体倒流的现象，称为“喘振”。危害：喘振发生，设备运行声音发生突变，Q、P急剧波动， 发生强烈振动。不及时停机或消除，将会造成机器严重破坏。 喘振的防治方法 应尽量避免设备在非稳定区工作；

14、 采用旁通或放空法； 减速节流法。喘振发生的条件： 出口接有管网，且具有一定压力 出口流量变小，达到不稳定区，管网压力大于泵出口压 力管网系统中泵、风机的联合运行（课本P193）曲线：多台设备并联运行（图6-1-15）（图6-1-16）不同性能设备并联的工况分析1常用泵的性能及使用范围离心泵：单级单吸、单级双吸、多级、管道泵等。电动机与泵的连接方式:直接耦合式、皮带传动式、直连式、 湿转子型等离心泵的性能分为：平坦型，驼峰型，陡降型泵应在高效区（n0.90 nmax）的工作。2常用风机的性能及适用范围有离心式和轴流式两大类。还有混流式、贯流式等。具体见表6-4-2。泵、风机的选用原则1泵的选用

15、原则：（1）按输送液体物理化学性质选适用种类；（2）泵的Q和H满足要求，有10%20%的富裕量；（3）使工作点处于较高效率值范围内；（4）Q较大，宜并联，并联台数不宜多，尽量用同型号泵并联。（5）选泵时考虑系统静压，工作压力应在泵壳体和填料的承压 能力范围之内。2. 风机的选用原则（1）根据输送气体的物理、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），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要求。并应有10% 20%的富裕量。（3）使风机的工作点经常处于高效率区，在流量一压头曲线最 高点的右侧下降段上，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振措施。