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1、1室内系统水力计算一、基本公式一、基本公式二、单管上供下回系统设计二、单管上供下回系统设计三、同程系统三、同程系统四、不等温降法四、不等温降法五、双管系统设计五、双管系统设计2一、基本公式一、基本公式流动分区流动分区水力光滑区；水力过度区；水力粗糙区水力光滑区；水力过度区；水力粗糙区三种流区的判别三种流区的判别临界速度：临界速度：V1=10*/k； V2=500*/k运动粘度系数，运动粘度系数，K粗糙度，粗糙度，光过粗vv1v23室内室内k=0.2mm，90V1=0.018 m/sV2=0.915 m/s一般室内系统流速一般室内系统流速0.0350.93m/s，在过在过度区度区室外室外k=0.
2、5mm，100V2=0.295 m/s一般室外系统流速一般室外系统流速0.5m/s，在水力粗糙区在水力粗糙区4过度区过度区 =1.42/(lgRe)*d/K)2摩擦系数摩擦系数与与Re、d/k有关有关粗糙区粗糙区 =1/(1.14+2lg(d/K)2摩擦系数摩擦系数与与Re无关、仅与无关、仅与d/k有关有关比摩阻比摩阻R单位长度上沿程摩擦而产生的压力降单位长度上沿程摩擦而产生的压力降R=(/d)(v2/2)沿程摩擦阻力：沿程摩擦阻力：Py=RL局部阻力：局部阻力： Pj= (v2/2)5当量阻力当量阻力总阻力：总阻力： P= Py Pj当量阻力法当量阻力法把沿程阻力折合成局部阻力把沿程阻力折合
3、成局部阻力 d= (/d)LP=AG2=SG2 ， S:管路阻力特性系数管路阻力特性系数过度区：过度区：S与流速有关与流速有关粗糙区：粗糙区：S与流速无关，仅为管路结构参数与流速无关，仅为管路结构参数当量长度法当量长度法把局部阻力折合成沿程阻力把局部阻力折合成沿程阻力Ld= (d / ) P=RLzh6二、单管上供下回系统设计二、单管上供下回系统设计已知已知系统布置系统布置房间热负荷房间热负荷外网所提供的资用压头外网所提供的资用压头P外网供回水温度外网供回水温度任务任务水力计算、确定各管段管径水力计算、确定各管段管径调整环路压力、使每一管路供热量满足要求调整环路压力、使每一管路供热量满足要求7
4、设计计算设计计算方法方法等温降法等温降法各立管温降相同各立管温降相同由负荷由负荷Q、温降，求得流量温降，求得流量G由由G选择合适的管径选择合适的管径d调整、使压力平衡调整、使压力平衡 8设计计算例设计计算例一、确定最不利环路一、确定最不利环路二、确定最不利环路上的各管径二、确定最不利环路上的各管径 1、求平均比摩阻、求平均比摩阻RpRp= P/(2*L) P =10kPa, L=114.7m, Rp =43.6Pa/mRp一般取一般取60120Pa/m，如过小，关小阀门如过小，关小阀门2、由管段热负荷求各管段上的流量、由管段热负荷求各管段上的流量G=Q/( t*Cp) ？W-管段设计负荷？m-
5、管段长度管段编号9设计计算例设计计算例3、由、由G、Rp，求求d:可直接用公式求解，也可查表（选可直接用公式求解，也可查表（选择最接近择最接近Rp的管径）的管径）三、计算最不利环路上各管段的阻力损失三、计算最不利环路上各管段的阻力损失1、各管段的沿程阻力损失：、各管段的沿程阻力损失：R*L2、各管段的局部阻力损失：注意有那些局部阻力部件各管段的局部阻力损失：注意有那些局部阻力部件3、各管段总阻力损失、各管段总阻力损失四、确定最不利环路的实际阻力损失四、确定最不利环路的实际阻力损失 注意：实际阻力损失注意：实际阻力损失外网的资用压头外网的资用压头 剩余压力不宜过大剩余压力不宜过大10设计计算例设
6、计计算例五、依次计算各并联立管的管径五、依次计算各并联立管的管径1、由阻力平衡确定并联立管的压力降、由阻力平衡确定并联立管的压力降2、由压力降、管长，确定允许比摩阻；允许比摩阻、由压力降、管长，确定允许比摩阻；允许比摩阻不受不受60120Pa/m的限制的限制3、计算各立管的流量、计算各立管的流量4、由、由G、允许比摩阻确定允许比摩阻确定d，d应接近的允许比摩阻应接近的允许比摩阻5、依次确定不平衡度依次确定不平衡度六、对于多环，应依据阻力平衡，计算另六、对于多环，应依据阻力平衡，计算另一环一环11等温降法等温降法由由P L Q t每个立管的温降都相等每个立管的温降都相等 R Gd12注意事项注意
7、事项最大流速限制：民用最大流速限制：民用1.2m/s，厂房，厂房3m/s经济比摩阻：经济比摩阻：60120Pa/m三通的阻力系数三通的阻力系数管管7的阻力系数的阻力系数13水力失调水力失调水力失调：水力失调：(Gr-Gd)/Gd不平衡率：不平衡率：xi=( Pi-Pi) Pi：i立管资用压头；立管资用压头；Pi：i立管实际阻力立管实际阻力1立管立管24.3，2立管立管25.3，3立管立管16.5，4立管立管-8.2，只有，只有4立管立管 15%.措施：同程系统；不等温降法措施：同程系统；不等温降法14课外：课外：1、结合教材，学习上供下回单管计算、结合教材，学习上供下回单管计算方法方法 2、局
8、部阻力系数如何考虑、局部阻力系数如何考虑 3、作业题、作业题415三、同程系统三、同程系统作业作业6，计算同程系统、分析水力失调，计算同程系统、分析水力失调1、等温降法计算最远立管回路的供水干管、等温降法计算最远立管回路的供水干管、立管及回水总干管的直径立管及回水总干管的直径2、用同样的方法计算最近立管环路的立管、用同样的方法计算最近立管环路的立管、回水干管的直径，不平衡度回水干管的直径，不平衡度5%3、用同样的方法计算最近立管环路的立管、用同样的方法计算最近立管环路的立管、回水干管的直径，不平衡度回水干管的直径，不平衡度5%4、根据压力平衡原则计算其它立管的直、根据压力平衡原则计算其它立管的
9、直径，不平衡度径，不平衡度10%16四、不等温降法四、不等温降法由等温降法知不平衡度：由等温降法知不平衡度：1立管立管24.3，2立管立管25.3，3立管立管16.5，4立管立管-8.2，只有，只有4立管立管2730 Gd19不等温降法具体算法不等温降法具体算法13、确定上述立管外延、确定上述立管外延水平干管水平干管d（表表41）知干管知干管G（下游立管流量之和）下游立管流量之和） 知知Rp13步与等温降算法完全相同，只不步与等温降算法完全相同，只不过温降为过温降为30 4、确定相邻立管的资用压头、确定相邻立管的资用压头 P P P1649 Pad20不等温降法具体算法不等温降法具体算法25、
10、确定该立管的、确定该立管的d、G、 t（ 立管）立管） 知知P 选择选择d 知知Q 问题：如何选问题：如何选d ； 知道知道P 、d 后如何求后如何求G G t 21不等温降法具体算法不等温降法具体算法3 1）、）、选选d原则：使温降原则：使温降t 不过多的偏离不过多的偏离外网的供回水温差，但外网的供回水温差，但t 最后才知，最后才知，所以有迭代的含义。或者用等温降法先求所以有迭代的含义。或者用等温降法先求一个初步的一个初步的d，（20） 2）、）、知知P 、d 后，由式后，由式 PAG2 唯一确定唯一确定G，270kg/h 得到得到t 22.9 22不等温降法具体算法不等温降法具体算法46、
11、重复、重复3、4、5步，对立管、水平干管交步，对立管、水平干管交替计算，得到全部管径替计算，得到全部管径7、如果系统由几个环组成，根据压力平、如果系统由几个环组成，根据压力平衡原则，同样用不等温降法计，重复衡原则，同样用不等温降法计，重复16步计算其它环路的管径。步计算其它环路的管径。如例如例 Pr=4513 Pa， Gr=1196 kg/h PL=4100 Pa，GL=1180 kg/h 左、右环并联，但左、右环并联，但Pr PL23不等温降法具体算法不等温降法具体算法58、调整各环路的、调整各环路的P、G及立管的及立管的t已知各管的已知各管的d， 但总温降没有达到外但总温降没有达到外网的设
12、计要求，因此改变总网的设计要求，因此改变总“资用压头资用压头”的大小，即改变总的流量，从而使总的大小，即改变总的流量，从而使总温降等于外网的设计温降。即在一定的温降等于外网的设计温降。即在一定的P下，调整各环路的实际流量，使环下，调整各环路的实际流量，使环路的路的t25 9、确定系统总压降、确定系统总压降10、由各个立管的实际温降、由各个立管的实际温降t求散热器面求散热器面积积24不等温降法小结不等温降法小结1.基本思路：在给定外网温降、总负荷基本思路：在给定外网温降、总负荷的条件下，总流量是唯一确定的。的条件下，总流量是唯一确定的。2.确定管路确定管路d，即即s，则流量的分配也随则流量的分配
13、也随之唯一确定之唯一确定3.各个立管上负荷已知，由上述流量可各个立管上负荷已知，由上述流量可以确定该立管的温降以确定该立管的温降4.立管温降求得后可以确定散热器的面立管温降求得后可以确定散热器的面积积25不等温降法小结不等温降法小结5.因此各个立管之间不存在压力不平衡因此各个立管之间不存在压力不平衡现象，没有水力不平衡问题现象，没有水力不平衡问题6.各个立管之间只有温降不相等各个立管之间只有温降不相等7.计算机计算过程：先由等温降法计算计算机计算过程：先由等温降法计算确定各个管径，然后再反求各个管路确定各个管径，然后再反求各个管路的流量及各个立管的温降的流量及各个立管的温降8.同程系统，或小型系统用等温降法，同程系统，或小型系统用等温降法，大型异程系统用不等温降法大型异程系统用不等温降法9.大型系统多采用同程大型系统多采用同程26五、双管系统设计五、双管系统设计作业作业5
